在人類科學發展歷史中,對於黑洞的研究不可謂不多,而相關黑洞光子球的研究自然也不少,畢竟黑洞之所以叫黑洞,便是它的引力強大到連光都能俘獲,也正因此它在星空中很難被觀測到。
黑洞的研究便也跟光子密不可分,或者說這宇宙中的大部分物理研究都與光有關。
黑洞進表現出三個物理性質,質量、電荷、角動量。
而如今這顆黑洞顯然是由遠古恆星爆發形成黑洞之後再合併形成,在過往的歲月裡它已經將附近的塵埃都吞噬了個乾淨,連吸積盤都沒有了。這樣的黑洞因為吞噬物質而變大,也會因為物質都是電中性物質的緣故,表現出中性電荷。
所以對於它的研究,如果通過直接觀測的話,那麼也就隻能通過質量和角動量兩個參數去研究了,不過它對周圍其他物體的影響卻也是研究它的途徑之一,就比如它的光子球。
黑洞的光子球就是那些被黑強大引力洞束縛住而暫時跑不出來的光子,它們就如同一層光殼附著在黑洞上,使得黑洞在近距離上看起來就像一個可以從正麵直接看到它背麵的神奇光球。
而這個光殼的厚度人類也早已通過廣義相對論所闡述的原理計算出來,那就是0.5倍黑洞半徑。黑洞史瓦西半徑就是黑洞事件視界麵形成的球體的半徑。也就是說,所謂的光子球厚度,就是從黑洞事件視界到1.5倍黑洞史瓦西半徑的地方。
那麼,人類這一次通過快子探測視角發現黑洞那黑黝黝的半徑忽然從原來擴大到了1.5倍半徑處意又味著什麼呢?光子球最外層邊沿到黑洞奇點也是1.5倍黑洞半徑,兩者都是1.5倍半徑,是巧合?還是另有原因?
在這個問題上,科學家們很明確地告訴所有人,這不是巧合。
這事兒的解釋還得從人類對黑洞光子球的研究說起,科學家們通過對廣義相對論中的某種黑洞解計算得知,光子在光子球麵上所收到的黑洞引力和它們繞行黑洞產生的離心力剛好相等,且方向相反。
嗯,這倒沒有什麼異常,符合人類的正常邏輯思維。
在光子球外的光子的離心力比受到黑洞的引力大,光子運動速度快嘛都達到光速了,所以這裡也就束縛不住光子了,速度越快離心力越大嘛,這也很正常,符合邏輯。
但在光子球麵內的解卻出乎人們意料,且不符合人類正常邏輯思維,因為在光子球內的光子的離心力方向出現了反轉,離心力會變成負的,方向指向黑洞。也就是光子在光子球內速度越快,它反而受到越大的來自黑洞的牽引力,這就很反直覺了。
不過光子速度再快它也是光速,因為它們就是光,所以光子速度越快收到負離心力越大似乎成了一句屁話。
實則不然,因為在廣義相對論中,這種離心力反轉變成負的情況隻針對質量為零的粒子,也就是光子。其他具有正質量的粒子一旦進入光子球,它都直接墜入黑洞了,壓根不能在光子球內穩定運行,這也是光子球叫光子球而非吸積盤的原因。…。。
那麼,光子球內的光子既然速度越快且受到的負離心力越大,而在光子球麵上的光子收到的離心力為正且大小與受到黑洞的引力相等,所以在光子球內的光子們的速度相對於光子球麵上的光子來說,是變慢了還是便快了呢?它們到底誰才是光速?
如此一來,難道要在定義它們的速度之時候,就應該改為快一點的光速和慢一點的光速嗎?如果是這樣,那誰才是真正的光速,難道光速是可以改變的?
或者說它們的速度是還是一樣的?
按照光子球內光子這種零質量粒子受到的離心力為負,且速度越快受到負離心力越大的計算結果推算,它們應該早就墜入黑洞了才對,怎麼還能在光子球內穩定運行?畢竟都沒有正離心力了,負離心力跟黑洞對它們的引力可是都指向黑洞奇點,力都指向一個方向,那麼它們不應該有所謂的穩定運行區,也就不存在光子球了。