根据爱因斯坦的相对论,光子是唯一没有静止质量的粒子,因此它也是宇宙中唯一能以光速飞行的粒子,但它同时也是一种很笨的粒子,只会沿着空间中的最短路线,也就是测地线飞行,碰见黑洞也会冲过去而不是绕过去。
而黑洞本质上,是一种球形天体,并不是二维的洞,所以光子在飞到黑洞附近的时候,首先会被黑洞的引力偏转方向,同时由于黑洞的引力全宇宙最强,已经完成了所在时空区域的闭合,所以光子绕黑洞飞行也会变成一个闭合的轨道,无法再离开黑洞的引力范围,进而导致了黑洞本身的黑色属性。
根据爱因斯坦的广义相对论,引力并不会将一个物体「拉」向另一个物体,只有从旁边观察的时候才会看起来是那样,事实上,具有质量的天体会扭曲它们周围的时空,虽然光总是沿着直线前进,而且它当然没有质量。 不过,在弯曲空间的条件之下,也就是天体的引力井之内,实际上「直线」本身会变得相当「弯曲」。
如果光子没有触及事件视界,而只是接触到空间扭曲区域的「边缘」,从外部观察者的角度来看,光子将会偏离其正常的直线轨迹,直到它离开引力井并返回原始的轨道。这就产生了所谓的引力透镜。
事实上不仅仅是黑洞,所有的天体都可以被透镜化,但这种效果在地球甚至是太阳都是微乎其微的。 然而 一旦穿过了事件视界,空间就开始带有时间的性质, 也就是说只能在空间中往前行进。 在这个区域里面,所有的线都是朝着一个方向前进。
当光子穿过引力场的时候,它们的行为就如同具有物理特性的粒子。 而且由于光子已经具有物体所能达到的最大速度,也就是真空中的光速,因此无论给它们多少能量,都没办法再移动地更快了。 因此它们在事件视界的另一边永远地消失,陷入在自己的物理特性和高度扭曲的空间陷阱里面。
迄今为止,不论是在理论上还是实际观测中,都没有任何物质可以飞出黑洞,虽然霍金辐射有可能会带走黑洞的质量,让它不断蒸发直至消失,但宇宙中的天然黑洞,霍金辐射极其微弱,至少在宇宙走到时间的尽头之前,都不会消失,所以黑洞的寿命可以说是无限的。
目前距离地球最近的黑洞在1500光年外,太阳系内也没什么隐藏黑洞的迹象,天文学家认为,除非未来太阳系在公转路上碰见流浪黑洞,否则我们是不会受到威胁的,不过随着粒子物理学的不断进步,对撞机有可能会撞出黑洞。
到时候就是验证霍金辐射的好时候了,因为质量越小的黑洞辐射越强,人工黑洞可能只存在一瞬间,如果它长时间存在的话,整个地球都会被吞噬。
热门跟贴