黑洞有条"无毛定律",指的是无论什么黑洞,都只有质量、角动量和电荷三个物质量,那么任何物体落入黑洞后,都只表现出这三个物理量的变化,光也不例外。
黑洞是广义相对论预言的天体,人类发现并证实的第一个黑洞位于天鹅座X-1,这是一个由30倍太阳质量的超巨星,与8.7倍太阳质量的黑洞组成的双星系统;科学家在2019年首次获得了黑洞照片,这是距离地球5500光年的M87星系的中心黑洞,质量是太阳的65亿倍。
根据广义相对论的描述,任何进入黑洞的物体都将落入黑洞奇点,黑洞奇点拥有强大的引力,可以粉碎一切物质,甚至是弯曲空间和时间,而在黑洞视界外的光线,将会被强大的弯曲,比如下图就是科学家模拟黑洞周围的光线弯曲情况。
黑洞整体看起来非常简单来说,只拥有三个物理量,分别是质量、角动量和电荷,这叫做黑洞的无毛定理,至于为什么叫无毛定律,可能是因为这是外国人发现的,如果是中国人发明了这个定律,或许有可能取名三毛定律吧!
如果一个黑洞没有自转也不带电荷,那么就是最简单的史瓦西黑洞,这是一个理想的黑洞模型,然而在实际中,黑洞都会有角动量,甚至带有电荷,任何落入黑洞内的物体,也都只有质量、角动量和电荷的性质被保留下来。
光子没有静止质量,也不带电荷,但是存在动质量和动量,所以当光子落入黑洞后,其质量将会让黑洞质量增加,落入方向和动量将会转化为黑洞的角动量,至于黑洞奇点处的物质形态是怎么样的,目前还是科学界的难题。