牛頓定律不起作用？既然光子沒有質量，爲什麼黑洞會吸收光？

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黑洞的本質是幾個世紀以來科學研究和爭論的主題，但仍未得到解決。最近才獲得這些令人毛骨悚然的太空居民存在的證據。黑洞的引力非常高，任何東西都會落入其中，甚至包括光。但如果光子沒有質量呢？

重力井

沒有質量的粒子，光子將是這裡的第一個，總是以光速移動。同時，它們可以改變動量、能量和運動方向。根據牛頓定律，引力是一種吸引力，但它只作用於質量。物體沒有質量，這意味着沒有重力。那麼光是如何進入以其超引力吸引任何物質的黑洞呢？

從牛頓物理學的角度來看，黑洞根本不吸引光，因爲這在這個理論中是不可能的。這種情況通常通過愛因斯坦的廣義相對論來考慮，根據該理論，物質使時空彎曲，黑洞將其彎曲到無窮大，形成一種無底的引力井。

在這張圖中，任何具有質量的物體都會隨着其質量的增加而改變時空本身的幾何形狀，而不會增加其尺寸。具有彈性的引力漏斗將開始加深。這種情況會一直髮生，直到它的上邊緣接近沉重的物體。對於外部觀察者來說，該物體將不再存在於太空中。

一個在其生命過程中積累了足夠密度和質量的宇宙物體會猛烈地撞擊自身周圍的時空陷阱，失去與宇宙其他部分的可見性和聯繫。這正是黑洞的出現方式。

吸收和發射

粒子在空間中移動，就像它們一直在移動一樣，具有飛行路徑。例如，落入這個引力漏斗的光子將沿直線飛行，就像它在飛行時一樣。只有在外人看來，他纔會消失得無影無蹤，就像墜入某種深淵。

黑洞使時空彎曲如此之大，以至於爲了逃離它，光子必須提高它們的速度，這意味着超過光速並改變它們的軌跡。兩者都不是不可能的。

無法逃離黑洞意味着光子不會從黑洞內部的任何物體反射，從而使外部觀察者看不到該物體。這就是爲什麼黑洞只能吸收輻射。

只有史蒂芬·霍金提出了黑洞仍然發射的理論，但這種輻射具有不同的性質，而且其過程非常漫長。黑洞在蒸發時爲何以及如何逐漸發射粒子尚不清楚。

質量光子

在黑洞的事件視界附近，射向它的輻射的頻率逐漸降低，波長增加，從而光通量變成來自光譜可見部分的紅外輻射。最終光子失去所有能量。

從這個意義上說，黑洞就像一個透鏡，可以彎曲光束。因此，從黑洞“出來”的光子不再是飛入黑洞的光子。然而，理論上，光子也是有質量的。但這純粹是一種假設粒子，其存在尚未得到證實。

人們相信它的尺寸比普通的無質量光子要小。天體物理學家德米特里·巴克 (Dmitry Budker) 計算出，這種光子的質量將受到限制，最大值將限制在 10 至負 18 電子伏特。在這種情況下，與黑洞引力的相互作用將完全像牛頓遺贈的那樣發生。