星辰大远航 第714章 反转的离心力

    在人类科学发展历史中，对于黑洞的研究不可谓不多，而相关黑洞光子球的研究自然也不少，毕竟黑洞之所以叫黑洞，便是它的引力强大到连光都能俘获，也正因此它在星空中很难被观测到。

    黑洞的研究便也跟光子密不可分，或者说这宇宙中的大部分物理研究都与光有关。

    黑洞进表现出三个物理性质，质量、电荷、角动量。

    而如今这颗黑洞显然是由远古恒星爆发形成黑洞之后再合并形成，在过往的岁月里它已经将附近的尘埃都吞噬了个干净，连吸积盘都没有了。这样的黑洞因为吞噬物质而变大，也会因为物质都是电中性物质的缘故，表现出中性电荷。

    所以对于它的研究，如果通过直接观测的话，那么也就只能通过质量和角动量两个参数去研究了，不过它对周围其他物体的影响却也是研究它的途径之一，就比如它的光子球。

    黑洞的光子球就是那些被黑强大引力洞束缚住而暂时跑不出来的光子，它们就如同一层光壳附着在黑洞上，使得黑洞在近距离上看起来就像一个可以从正面直接看到它背面的神奇光球。

    而这個光壳的厚度人类也早已通过广义相对论所阐述的原理计算出来，那就是0.5倍黑洞半径。黑洞史瓦西半径就是黑洞事件视界面形成的球体的半径。也就是说，所谓的光子球厚度，就是从黑洞事件视界到1.5倍黑洞史瓦西半径的地方。

    那么，人类这一次通过快子探测视角发现黑洞那黑黝黝的半径忽然从原来扩大到了1.5倍半径处意又味着什么呢？光子球最外层边沿到黑洞奇点也是1.5倍黑洞半径，两者都是1.5倍半径，是巧合？还是另有原因？

    在这个问题上，科学家们很明确地告诉所有人，这不是巧合。

    这事儿的解释还得从人类对黑洞光子球的研究说起，科学家们通过对广义相对论中的某种黑洞解计算得知，光子在光子球面上所收到的黑洞引力和它们绕行黑洞产生的离心力刚好相等，且方向相反。

    嗯，这倒没有什么异常，符合人类的正常逻辑思维。

    在光子球外的光子的离心力比受到黑洞的引力大，光子运动速度快嘛都达到光速了，所以这里也就束缚不住光子了，速度越快离心力越大嘛，这也很正常，符合逻辑。

    但在光子球面内的解却出乎人们意料，且不符合人类正常逻辑思维，因为在光子球内的光子的离心力方向出现了反转，离心力会变成负的，方向指向黑洞。也就是光子在光子球内速度越快，它反而受到越大的来自黑洞的牵引力，这就很反直觉了。

    不过光子速度再快它也是光速，因为它们就是光，所以光子速度越快收到负离心力越大似乎成了一句屁话。

    实则不然，因为在广义相对论中，这种离心力反转变成负的情况只针对质量为零的粒子，也就是光子。其他具有正质量的粒子一旦进入光子球，它都直接坠入黑洞了，压根不能在光子球内稳定运行，这也是光子球叫光子球而非吸积盘的原因。

    那么，光子球内的光子既然速度越快且受到的负离心力越大，而在光子球面上的光子收到的离心力为正且大小与受到黑洞的引力相等，所以在光子球内的光子们的速度相对于光子球面上的光子来说，是变慢了还是便快了呢？它们到底谁才是光速？

    如此一来，难道要在定义它们的速度之时候，就应该改为快一点的光速和慢一点的光速吗？如果是这样，那谁才是真正的光速，难道光速是可以改变的？

    或者说它们的速度是还是一样的？

    按照光子球内光子这种零质量粒子受到的离心力为负，且速度越快受到负离心力越大的计算结果推算，它们应该早就坠入黑洞了才对，怎么还能在光子球内稳定运行？毕竟都没有正离心力了，负离心力跟黑洞对它们的引力可是都指向黑洞奇点，力都指向一个方向，那么它们不应该有所谓的稳定运行区，也就不存在光子球了。

    可宇宙的事实告诉人类，确实存在光子球，也就是光子在有负离心力的情况下依旧能反直觉的稳定运行。

    不可能是宇宙错了，一定是人类自己的理论错了？还是说人类的理论也对只是不符合人类的正常逻辑思维？

    如是后者，那么问题又绕回来了，光子如何稳定运行？越靠近事件视界面的光子速度应该越快还是越慢？都是光速居然有快慢之分，难道光速真变了？

    显然，只要计算结果被认可，那么光速就不变，因为它就是从广义相对论中得到的结果，而相对论成立的前提就是光速不变。

    光速在真空中的速度对于所有观察者来说保持一致，与观察者的运动速度无关，这就是著名的光速不变原理。

    所以人类观察到的光速应该保持一致才对，不会有快一点光速和慢一点光速之说。

    那么光子球这里到底发生了什么物理现象才导致人类观测到的现象存在如此矛盾呢？！

    人类科学家们给出的答案是，光速不变，只是这片时空变了。

    至于为什么快子探测能得到这样的结果，则是因为快子在这里也受到负离心力，又因为速度越快受到的负离心力越大，所以超光速的快子进入这个范围之后都出不来了，所以人类才在反馈里看到代表黑洞的‘黑黝黝’半径变大，且跟光子球半径一样。

    如此才能解释在快子探测手段中看到的黑洞变大的现象。

    如果这个结论是对的，那么人类科学家便可以确定，快子在某些特殊环境下的某种物理性质有着跟光子一样的性质。

    好巧不巧，这个结论跟人类得到快子的过程完全相符，毕竟人类是从天文级粒子对撞实验中得到的快子，而粒子对撞就是四大基本力的相互作用啊，快子是它们相互作用的结果，现在又跟光子有点关系也就是跟电磁力有关。

    那么是不是说人类以后可以从这个方向入手研究快子方向的科技？这显然值得一试，相信参与本次黑洞探索的科学家的内心已经在筹谋此次探索完成后自己的科研方向了。

    没准沿着这个方向研究下去，能找到快子理论预言的那种可用于武器的快子种类也不一定。

    至于光子离心力在光子球边界内离心力方向反逻辑反转的原因，那就又是另外一种分支科学研究了。

    (本章完)

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