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光子進入黑洞視界後會怎樣運動?是否永遠也無法到達黑洞中心?根據相對論光速不變,那麼光子能量不變,黑洞不對光子做功,黑洞對光子引力存在,那麼位移必然未零。不知道這推理是否正確?望詳細講解一下。
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  • 1 # 裝高冷的哈士奇

    任何物質進入黑洞都無法逃逸,因其強大的引力,即使是光都無法逃脫出來,所以我們看不到黑洞,那麼光進去黑洞後會發生什麼呢?

    每個光子攜帶的能量都是固定的,垂直進入黑洞不會增加光子速度,因為引力加速度無法加速光子,只能改變光子的飛行方向。

    光子的慣性力不足以克服引力,所以光子是無法逃離黑洞的。光子墜入黑洞的過程中會釋放引力勢能,被釋放引力勢能會轉換成光子所攜帶的能量。我們知道每個光子所攜帶的能量與其頻率有關,單一光子的頻率越高,所攜帶能量越多。一個高能γ光子所攜帶的能量可以大於紅外(線)光子。

    所以光子接近黑洞的過程中因為引力勢能的釋放,光子頻率會不斷增加。最終一個原本能量很低的光子可能最終會被轉換成高能光子(例如從X射線變成更高能量的γ射線)。當然如果這個光子過於接近黑洞,它將被黑洞引力吞噬。

    光子本身是無法從黑洞內部掙脫的,但宇宙中存在一種被稱為類星體的天體。類星體是從超大質量黑洞中噴射出來威力極強的純能量波,類星體是宇宙中最亮的物體,它的亮度超過超新星爆發時數億倍。但目前人類對類星體的研究非常膚淺,究竟是什麼力量能夠讓物質從黑洞(還是超大質量黑洞)中掙脫出來仍然是一個未解之謎。

  • 2 # 醫學知識直通車

    首先非常感謝在這裡能為你解答這個問題,讓我帶領你們一起走進這個問題,現在讓我們一起探討一下。

    任何物質進入黑洞都無法逃逸,因其強大的引力,即使是光都無法逃脫出來,所以我們看不到黑洞,那麼光進去黑洞後會發生什麼呢?

    每個光子攜帶的能量都是固定的,垂直進入黑洞不會增加光子速度,因為引力加速度無法加速光子,只能改變光子的飛行方向。

    光子的慣性力不足以克服引力,所以光子是無法逃離黑洞的。光子墜入黑洞的過程中會釋放引力勢能,被釋放引力勢能會轉換成光子所攜帶的能量。我們知道每個光子所攜帶的能量與其頻率有關,單一光子的頻率越高,所攜帶能量越多。一個高能γ光子所攜帶的能量可以大於紅外(線)光子。

    所以光子接近黑洞的過程中因為引力勢能的釋放,光子頻率會不斷增加。最終一個原本能量很低的光子可能最終會被轉換成高能光子(例如從X射線變成更高能量的γ射線)。當然如果這個光子過於接近黑洞,它將被黑洞引力吞噬。

    光子本身是無法從黑洞內部掙脫的,但宇宙中存在一種被稱為類星體的天體。類星體是從超大質量黑洞中噴射出來威力極強的純能量波,類星體是宇宙中最亮的物體,它的亮度超過超新星爆發時數億倍。但目前人類對類星體的研究非常膚淺,究竟是什麼力量能夠讓物質從黑洞(還是超大質量黑洞)中掙脫出來仍然是一個未解之謎。

    在以上的分享關於這個問題的解答都是個人的意見與建議,我希望我分享的這個問題的解答能夠幫助到大家。

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