光速, 黑洞問題 (回答最好別離題, 不一定要大編文章)

2008-04-11 6:48 am
光走進了黑洞後便不能出來, 而黑洞的移動速度又一定小於光速, 那麼即是說光速被黑洞改變了?但光速不是絕對速度嗎?

光的速度如被黑洞改變了, 亦即是光受了黑洞的力吧?by F = ma, 光子質量為零但卻有加速, 那即是說令光加速不需要用力?

還有我聽過兩個理論說物質加速時質量會改變, 一個說加速令質量也變大, 但令一個就說是令質量變小, 可以說說這兩個理論嗎?

回答 (1)

2008-04-11 7:25 pm
✔ 最佳答案
你提到「光是絕對速度」及「黑洞」,那麼我們便要用「相對論」去考慮這問題,不可用牛頓力學去理解。

「光走進了黑洞後便不能出來, 而黑洞的移動速度又一定小於光速, 那麼即是說光速被黑洞改變了?但光速不是絕對速度嗎?」

光走進了黑洞後便不能出來,換句話說,光需要用無限大的時間才可以離開黑洞,但是黑洞並不是改變了光的速度,而是黑洞的重力改變(扭曲)了黑洞附近的時空,若我們從遠處觀察,越接近黑洞的事件穹界(即是史瓦茲半徑),時間流逝得越慢(即是我們過了一段很長的時間,那裏才經歷一刻),雖然光的速度不變,但是時空改變了,光需要用無限大的時間才可以從外面到達事件穹界,在事件穹界,時間甚至停頓了。相反來說,光要用無限大的時間才可以從事件穹界走到我們,在事件穹界以內,光便完全不能逃離黑洞。

「光的速度如被黑洞改變了, 亦即是光受了黑洞的力吧?by F = ma, 光子質量為零但卻有加速, 那即是說令光加速不需要用力?」

首先,光的速度沒有被黑洞改變。其次,討論相對論時,牛頓力學並不適用,所以,F=ma 是不能應用,因為 m 並不是常數,相應的相對論的公式是 F = dp/dt 。

就算是牛頓力學,我們還是不能應用 F=ma 到 m=0 的情況中,我們應用公式時,要留心公式在那樣情況下才有效,有很多公式並不是在所有情況都有效,如果我們在無效的情況下引用公式,當然會推導出矛盾的結論。

「還有我聽過兩個理論說物質加速時質量會改變, 一個說加速令質量也變大, 但令一個就說是令質量變小, 可以說說這兩個理論嗎?」

這是相對論所推論出的質量 m = m0 / √[ 1 - (v/c)]
其中 m0 是其靜止時的質量,當一觀察者看見這物件以速度 v前進時,他會觀察到物件的質量會增加成 m。

但是,沒有理論說物件的質量會變小。





收錄日期: 2021-04-13 15:25:00
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