光子没有静质量,那为何黑洞还能吸引住光线?

我们知道黑洞是一种引力极大的天体,无论任何物质在掉入它的视界范围内都会被它吸引,直至被粉碎成基本微粒压入奇点。在经典力学中,两个物体的吸引被描述为引力的作用,引力的前提是具有质量,因此才会相互吸引。但是我们知道光子是没有静质量的,为何还会被吸引呢?

宇宙由什么组成的呢

时空+物质,时空是一个很特别的东西,在日常生活中,我们只能看到那些可见的物质,但从未看到过时空,虽然见不到时空的样子,但时空确实是宇宙的重要组成部分。

在广义相对论中,时空不是平坦的,而是可以被质量或能量弯曲的,打个比方:任何一个物体放入弹簧床垫上,床垫都会凹陷,物体质量越大,凹陷的深度就越深,那么处在它附近的物体朝它运动的趋势就越明显,通俗点说,就是容易向它坠落。

地球围绕太阳公转与月球围绕地球公转,其道理、本质都是相同的。光子虽然没有静质量,但是由于它运动的速度极快,它拥有动质量,拥有能量,能量与质量在本质上是等价的,所以光子自然会被引力吸引。

从更本质的道理来说,光子在宇宙时空中运动,永远都是走直线,走最近的路径,但是时空是可以被质量弯曲的,而像在黑洞附近,弯曲的情形就更加明显,虽然光子依旧在走最短的路径走直线,但是由于弯曲的太厉害了,它只能走着走着就掉入了黑洞口中。

这样的情形在宇宙中很普遍,即便是光线在经过恒星附近时,也会发生偏折,1919年,英国的天文学家亚瑟·斯坦利·爱丁顿带领的一支团队就验证了这一现象:遥远的光线在经过太阳的重力场附近时会发生偏折。

文/科学船坞