1樓:
首先,光的可逆性只是幾何光學中的一個結論,而幾何光學只是一個近似正確的理論,比幾何光學更精確的理論是波動光學。在一些極限條件下,波動光學可以退化為幾何光學,即前者包含著後者中正確的部分。在波動光學中,光的衍射是一個基本的內容,而光的衍射其實是與光的可逆相矛盾的。
比如一束平行細銳的鐳射照到月球上,光斑也會擴大到幾公里(若是探照燈光,則更會擴充套件到幾百上千公里),這是衍射不可避免的結果;而相反的過程——從幾公里寬的光束縮成一束平行細銳的鐳射——若不藉助於光學器材那是不可能自動發生的。所以說,光的可逆性在細緻研究光的行為的時候是不適用的。
其次,你說「垂直黑洞表面射向黑洞的光,也不會進入黑洞,就好像黑洞是透明的」,這涉及到廣義相對論的奇異的時空觀——不同觀察者對同一現象的描述可能是大不相同的,但他們都對,而且他們的描述是可以用相對論來互相「翻譯」的。對於一束射向黑洞的光,在遠離黑洞的靜止的觀察者看來,這束光運動得越來越慢(注意,光速恆定只對局域慣性系有效),經過無窮長久的時間後,停止在黑洞的視界上,就像在那裡「凍結」了,從這個意義上說,這束光確實不會進入黑洞;但對於一個跟在光束後面向黑洞自由落下的觀察者看來,光速始終不變,而且毫無阻礙地就進入了黑洞的視界。詳細的解說應去看看廣義相對論,這不是三言兩語就能說清的,畢竟相對論是很難的。
當初很多科學家都不相信黑洞表面會發生那麼奇怪的事兒,現在幾乎沒有哪個相關領域的科學家會懷疑上述那兩種大相徑庭的描述的正確性了。
2樓:愛小喵cy的雞
思考方向差一點就對了。所謂光路可逆,歸根結底就是能量問題,如果像地球這樣的引力場,不論進出都不足以消耗光的全部能量,光路是可逆的。
而在黑洞表面發出的光,如果要射出去根本不可能,光自身的能量會被引力場完全耗盡,所以只能在黑洞表面徘徊。所以理論上說,光在黑洞表面徘徊的情況本身就既是正也是逆的,而與發射方向無關。因為它沒有辦法移動,本身就不能證明它的傳播方向。
而射進黑洞的情況光的能量已經無法計算,跟光停留在表面的「0」能量情況有本質不同,所以兩者已經不是可不可逆的關係。
3樓:匿名使用者
你的理解是不對的,光的可逆性也是有條件的,你忽略了這個條件
黑洞廣義相對論預言的一種特別緻密的暗天體。大質量恆星在其演化末期發生塌縮,其物質特別緻密,它有一個稱為「視界」的封閉邊界,黑洞中隱匿著巨大的引力場,因引力場特別強以至於包括光子在內的任何物質只能進去而無法逃脫。形成黑洞的星核質量下限約3倍太陽質量,當然,這是最後的星核質量,而不是恆星在主序時期的質量。
除了這種恆星級黑洞,也有其他**的黑洞——所謂微型黑洞可能形成於宇宙早期,而所謂超大質量黑洞可能存在於星系**。(參考:《宇宙新視野》)
■物理學觀點的解釋 黑洞其實也是個星球,只不過它的密度極大, 靠近它的物體都被它的引力所約束(就好像人在地球上沒有飛走一樣)。對於地球來說,以第二宇宙速度來飛行就可以逃離地球,但是對於黑洞來說,它的第二宇宙速度之大,竟然超越了光速,光速已經是極限速度了。所以連光都跑不出來,於是射進去的光沒有反射回來,我們的眼睛就看不到任何東西,只是黑色一片。
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