光子没有质量为什么会被黑洞吸引?

光子是物理学家目前发现的唯一一种静止质量为零的粒子,它诞生于电子的能级跃迁

由于静止质量为零,所以不需要加速过程就能以每秒三十万公里的飞行,但光子是存在动质量的,物理学家还利用微弱的“光压”研发出了光帆驱动的飞船,且理论上只要光帆足够大,时间足够长,光压足以将飞船加速到相对论速度甚至是接近光速的水平。

19世纪末的“迈克尔逊-莫雷”实验证明了光速不变,后来爱因斯坦用狭义相对论证明了光速不可被超越,再后来爱因斯坦又用广义相对论证明了光可以被大质量天体偏折飞行路线,通俗的说就是光会被质量偏折。

太阳作为一颗中等质量的黄矮星,远处恒星的光在经过太阳身边时会因为太阳造成的时空扭曲而微微偏折,这一现象早在上个世纪就被爱丁顿证明存在了。

而对于由大质量恒星核心坍塌出来的黑洞而言,它对时空的扭曲程度要远远大于太阳,因此当光飞过黑洞身边时,会一头扎进黑洞的引力深井内无法逃逸,这一方面是由于黑洞的引力太大,另一方面也是由于光“太笨”,只会沿着测地线飞行。

测地线在物理学中是连接时空两点的最短路线,但广义相对论告诉我们现实时空本身并不是平直的,而是可以被大质量天体扭曲,甚至是被黑洞扭曲到“闭合”的弹性时空,所以只会沿着测地线飞的光只会一头扎进黑洞内,再也出不来。

虽然人类已经研究黑洞数十年了,但由于最近的麒麟座V616黑洞都在2800光年外,所以人类目前对黑洞的了解实际上还很少很少