牛顿定律不起作用？既然光子没有质量，为什么黑洞会吸收光？

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黑洞的本质是几个世纪以来科学研究和争论的主题，但仍未得到解决。最近才获得这些令人毛骨悚然的太空居民存在的证据。黑洞的引力非常高，任何东西都会落入其中，甚至包括光。但如果光子没有质量呢？

重力井

没有质量的粒子，光子将是这里的第一个，总是以光速移动。同时，它们可以改变动量、能量和运动方向。根据牛顿定律，引力是一种吸引力，但它只作用于质量。物体没有质量，这意味着没有重力。那么光是如何进入以其超引力吸引任何物质的黑洞呢？

从牛顿物理学的角度来看，黑洞根本不吸引光，因为这在这个理论中是不可能的。这种情况通常通过爱因斯坦的广义相对论来考虑，根据该理论，物质使时空弯曲，黑洞将其弯曲到无穷大，形成一种无底的引力井。

在这张图中，任何具有质量的物体都会随着其质量的增加而改变时空本身的几何形状，而不会增加其尺寸。具有弹性的引力漏斗将开始加深。这种情况会一直发生，直到它的上边缘接近沉重的物体。对于外部观察者来说，该物体将不再存在于太空中。

一个在其生命过程中积累了足够密度和质量的宇宙物体会猛烈地撞击自身周围的时空陷阱，失去与宇宙其他部分的可见性和联系。这正是黑洞的出现方式。

吸收和发射

粒子在空间中移动，就像它们一直在移动一样，具有飞行路径。例如，落入这个引力漏斗的光子将沿直线飞行，就像它在飞行时一样。只有在外人看来，他才会消失得无影无踪，就像坠入某种深渊。

黑洞使时空弯曲如此之大，以至于为了逃离它，光子必须提高它们的速度，这意味着超过光速并改变它们的轨迹。两者都不是不可能的。

无法逃离黑洞意味着光子不会从黑洞内部的任何物体反射，从而使外部观察者看不到该物体。这就是为什么黑洞只能吸收辐射。

只有史蒂芬·霍金提出了黑洞仍然发射的理论，但这种辐射具有不同的性质，而且其过程非常漫长。黑洞在蒸发时为何以及如何逐渐发射粒子尚不清楚。

质量光子

在黑洞的事件视界附近，射向它的辐射的频率逐渐降低，波长增加，从而光通量变成来自光谱可见部分的红外辐射。最终光子失去所有能量。

从这个意义上说，黑洞就像一个透镜，可以弯曲光束。因此，从黑洞“出来”的光子不再是飞入黑洞的光子。然而，理论上，光子也是有质量的。但这纯粹是一种假设粒子，其存在尚未得到证实。

人们相信它的尺寸比普通的无质量光子要小。天体物理学家德米特里·巴克 (Dmitry Budker) 计算出，这种光子的质量将受到限制，最大值将限制在 10 至负 18 电子伏特。在这种情况下，与黑洞引力的相互作用将完全像牛顿遗赠的那样发生。