第714章 反轉(zhuǎn)的離心力
在人類科學(xué)發(fā)展歷史中,對于黑洞的研究不可謂不多,而相關(guān)黑洞光子球的研究自然也不少,畢竟黑洞之所以叫黑洞,便是它的引力強大到連光都能俘獲,也正因此它在星空中很難被觀測到。
黑洞的研究便也跟光子密不可分,或者說這宇宙中的大部分物理研究都與光有關(guān)。
黑洞進表現(xiàn)出三個物理性質(zhì),質(zhì)量、電荷、角動量。
而如今這顆黑洞顯然是由遠古恒星爆發(fā)形成黑洞之后再合并形成,在過往的歲月里它已經(jīng)將附近的塵埃都吞噬了個干凈,連吸積盤都沒有了。這樣的黑洞因為吞噬物質(zhì)而變大,也會因為物質(zhì)都是電中性物質(zhì)的緣故,表現(xiàn)出中性電荷。
所以對于它的研究,如果通過直接觀測的話,那么也就只能通過質(zhì)量和角動量兩個參數(shù)去研究了,不過它對周圍其他物體的影響卻也是研究它的途徑之一,就比如它的光子球。
黑洞的光子球就是那些被黑強大引力洞束縛住而暫時跑不出來的光子,它們就如同一層光殼附著在黑洞上,使得黑洞在近距離上看起來就像一個可以從正面直接看到它背面的神奇光球。
而這個光殼的厚度人類也早已通過廣義相對論所闡述的原理計算出來,那就是0.5倍黑洞半徑。黑洞史瓦西半徑就是黑洞事件視界面形成的球體的半徑。也就是說,所謂的光子球厚度,就是從黑洞事件視界到1.5倍黑洞史瓦西半徑的地方。
那么,人類這一次通過快子探測視角發(fā)現(xiàn)黑洞那黑黝黝的半徑忽然從原來擴大到了1.5倍半徑處意又味著什么呢?光子球最外層邊沿到黑洞奇點也是1.5倍黑洞半徑,兩者都是1.5倍半徑,是巧合?還是另有原因?
在這個問題上,科學(xué)家們很明確地告訴所有人,這不是巧合。
這事兒的解釋還得從人類對黑洞光子球的研究說起,科學(xué)家們通過對廣義相對論中的某種黑洞解計算得知,光子在光子球面上所收到的黑洞引力和它們繞行黑洞產(chǎn)生的離心力剛好相等,且方向相反。
嗯,這倒沒有什么異常,符合人類的正常邏輯思維。
在光子球外的光子的離心力比受到黑洞的引力大,光子運動速度快嘛都達到光速了,所以這里也就束縛不住光子了,速度越快離心力越大嘛,這也很正常,符合邏輯。
但在光子球面內(nèi)的解卻出乎人們意料,且不符合人類正常邏輯思維,因為在光子球內(nèi)的光子的離心力方向出現(xiàn)了反轉(zhuǎn),離心力會變成負的,方向指向黑洞。也就是光子在光子球內(nèi)速度越快,它反而受到越大的來自黑洞的牽引力,這就很反直覺了。
不過光子速度再快它也是光速,因為它們就是光,所以光子速度越快收到負離心力越大似乎成了一句屁話。
實則不然,因為在廣義相對論中,這種離心力反轉(zhuǎn)變成負的情況只針對質(zhì)量為零的粒子,也就是光子。其他具有正質(zhì)量的粒子一旦進入光子球,它都直接墜入黑洞了,壓根不能在光子球內(nèi)穩(wěn)定運行,這也是光子球叫光子球而非吸積盤的原因。
那么,光子球內(nèi)的光子既然速度越快且受到的負離心力越大,而在光子球面上的光子收到的離心力為正且大小與受到黑洞的引力相等,所以在光子球內(nèi)的光子們的速度相對于光子球面上的光子來說,是變慢了還是便快了呢?它們到底誰才是光速?
如此一來,難道要在定義它們的速度之時候,就應(yīng)該改為快一點的光速和慢一點的光速嗎?如果是這樣,那誰才是真正的光速,難道光速是可以改變的?
或者說它們的速度是還是一樣的?