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黑洞有一个事件视界,它“标志着不归路”。因此,是的,光线无法从黑洞中逸出。
为什么?好吧,想想“时空结构”。我认为,这是了解此处工作物理的最简单方法。
通常,面料看起来像这样:
(来源:whyfiles.org)
但是,黑洞的引力太大,以至于可以说它“撕裂”了时空结构:
(来源:ddmcdn.com)
当光线撞击到这巨大的重力区域时,它根本无法发出光线-光线沿着织物“行进”,并且由于织物中有裂痕,因此可以说它只是消失了-它成为奇异性的一部分。
当然,这是一种简化,但是足以理解该现象背后的至少一部分物理学。
我喜欢从逃逸速度的角度来考虑。
逃逸速度是逃避给定对象的引力所需的速度。对于地球,该速度为11.2公里/秒(34马赫!)。当火箭从地球上发射出去时,它们没有试图达到某个特定的高度或高度,而是试图达到某个特定的速度,即逃逸速度。
火箭一旦达到11.2基普*,便达到了完全离开地球所需的速度。如果火箭无法达到该速度,则无论其高度如何,它都会掉回地球。(您可以想象一个神奇的气球,它将您缓慢地带入太空,经过ISS和大多数卫星,然后您放开:由于行进速度不够快,您将跌倒,经过所有卫星,并且撞向大地。)
较小的引力体(如月亮)具有较小的逃逸速度。这就是为什么月球着陆器能够在如此小的上升阶段离开月球的原因,与离开地球所需的巨大土星五号相比,它们只需要以2.4 km / s的速度前进。
为了逃避太阳,您必须以617.5公里/秒的速度前进!
对我们来说幸运的是,光速超过617.5 kips,因此我们能够看到太阳上产生的光。但是,随着物体质量的提高,逃逸速度最终将达到或超过光速299792 km / s。在那个时候,甚至光线本身都无法以足够快的速度逃避重力,并且总是会被拉回黑洞。
*简称“ き lometers p呃小号的Econd”
别忘了,如果黑洞的质量小于当前黑洞的稳定质量(3个太阳质量),它就会蒸发-将其质量转换为辐射,在这种情况下,它将发出光,主要是X射线和伽玛射线,随着黑洞质量的降低,它会以增加的速度增加,直到整个黑洞变成硬辐射的闪光。
http://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation
但是,这种光是以最基本的能量形式逃逸的黑洞的质量。