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引力与光引力波的传播速度等于光速,为什么黑洞还可以吸掉以光速运动的光子?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/26 19:16:00
引力与光
引力波的传播速度等于光速,为什么黑洞还可以吸掉以光速运动的光子?
请注意区分引力与引力波.吸掉光子的是引力场,而非引力波——引力场的波动.
打个比方吧——黑洞好比统治集团中央,它的引力场好比派出的一大群到处抓人的秘密警察.这些警察已经遍布全宇宙,只是越靠近中央的地方,警察越密集,抓人的能力越强.光子虽然跑得快,但到处都是警察,只要抓捕光子的警察足够密集(即离黑洞足够近的地方引力场足够强),光子就逃不脱.单个警察(单个的引力子)跑得跟光子一样快,如果只一对一后面追,当然总也追不上;但警察是到处都有的,它们对光子完全可以采取围追堵截的方式,将其捕获.
假设黑洞突然增大了质量,相当于中央实力突然加强,于是它就能派出更多的警察(引力场的总体将得到加强),但这些多出来的警察不会是各处同时增加的,而是从中央到地方、由近及远依次增加的,这个过程就是一个引力波向外传播的过程.可见,引力波对光子的捕获没有直接的影响,但它使捕获的范围扩大了(即警察更多了,警察足够密集的范围更大了).