buzhudong2 發表於 2024-1-8 17:07:52

如果黑洞的逃逸速度超过光速,此时光速是已知的最快速度,由于黑洞重力引起的物体加速度会超过光速吗?

我们的想法是摩擦或终端速度因素会影响最终速度。
一个有趣的问题。换句话说,我想你在问:如果一个物体落入黑洞,当它进入黑洞(即在黑洞的视界线)时,它会比光速快么?
答案就像许多涉及相对性的问题的答案一样,可以通过非常精确的测量得到。在这种情况下,我们需要测量速度来准确探索,所以请耐心等待。假设你进行了以下的实验(如果你愿意,可以实际执行一下)。拿出一个篮球,举到你的头部高度,然后放手。接下来会发生什么?很明显,它会下降。因此当它撞到地面的时候会获得不错的速度。
现在,站到你的桌子上,然后再次拿出篮球,跳下桌子,同时松开篮球。会发生什么?直到你碰到地面,篮球似乎没有相对于你移动,尽管坐在座位上学生看到的不是这样。
当然,你测量的速度取决于你的移动方式,而不仅仅取决于篮球的运动方式。
到目前为止,我还没有介绍任何关于黑洞的内容。但是,我们可以做相同的实验(尽管我不建议你这样做)。把篮球从休息处扔向黑洞,那么它轨迹上的任意一点速度是多少?显然,这取决于你的行动方式。如果你相对与黑洞静止,球会以一个速度移动,但是如果你也在下降,那么球将会以较低的速度移动。考虑到这一点,我们可以更精确一些。让我们把球从远离黑洞的休息处丢下去。我们测量球的速度是由球相对于我们,在一些位于黑洞之外的地方,并且我们没有相对于黑洞运动。我们可以说,我们越接近黑洞(总是相对于黑洞静止),球移动的越快。如果我们只是在地平线之外,那么球会勉强加速到接近光速。外推一下,这似乎表明,如果我们在洞内进行相同的测量,球会看起来比光速更快。
但是,事实并非如此!要想看到这一点,请考虑一下你是如何保持静止的。当你站在地球上的时候,会有重力拉着你,但是你仍然留在原地,因为地板会给你一个相反的同样大的力。你感受到的力就是地球对你的引力 。以相同的方式,相对于黑洞静止,需要一些力来平衡黑洞对你的引力。

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