第5章 黑洞（2 / 2）

看着众人迷惑的神情，叶枫继续解释道：“第一宇宙速度就是脱离一个天体引力，所需要的最小速度，比如离开盘鼎星引力需要最小的速度是7.9公里每秒。如果光速运行的物体都无法脱离这个天体，说明这个天体第一宇宙速度至少要大于光速。”

看到众人恍然大悟的样子，叶枫继续讲道：“如果黑洞引力达到可以捕获光速运行物体，那么在它形成过程中产生的引力，这个引力就足以让吸引向它的物体加速到超光速。那就证明黑洞理论是错误的。”

“或者说，根据黑洞理论建立的基础，我们只要证明形成黑洞过程中产生存在超光速可能，就可以证明黑洞理论是悖论。因为黑洞理论建立在宇宙中没有超光速运行的物体的基础之上的，这就与之相悖，也就是说传统认为的有很高质量可以让光无法逃脱的黑洞是不存在。”

王猛问道：“不是说引力引起的自由落体运动最后会变成匀速么？”

叶枫回答道：“那是在盘鼎星，有空气环境，受到空气阻力达到二力平衡。太空中哪里有阻力？”

王俊峰嘻嘻笑道：“王哥，上学时上物理课睡着了吧。”

王猛白了他一眼道：“切，好像你知道似的。你就是没睡着你也不知道。”

王猛有些不服气的问道：“这种引力能加速到那么快的速度么？引力有那么大么？”

叶枫拿出手机打开计算器，无奈的说道：“我们可以大概算一下，假设一个天体半径为10公里，质量为甲。一个物体距离该天体表面10公里高度，从静止状态下做自由落体运动。其实这个距离已经很近了，这么大质量的天体，在几百亿亿公里外就有很强的引力。当然我们在这么近的距离，都能正明可以存在超光速，那么更说明黑洞理论本身有问题。”

“我们先假设某物体受到该天体引力加速度影响，落到天体表面时速度为光速，即3乘10的8次方米每秒。根据自由落体公式速度平方等于二倍的重力加速度乘以高度，计算出该天体上的重力加速度为4.5乘10的12次方米每秒。”叶枫一边说着一边按着手机上的计算器，计算完后给大家展示着计算的结果。

然后继续说道：“我们已经假设该天体半径为10公里。我们可以根据公式大概计算出该天体质量甲为6.75乘10的19次方亿吨。一颗半径为10公里的中子星质量大概为4.187乘10的16次方亿吨，这个假设的天体大概相当于同体积中子星的1612倍。相当于盘鼎星质量的1.129乘10的6次方倍，但半径是盘鼎星半径的637分之一。”

“所以该天体的第一宇宙速度是262.8公里每秒。这大概相当于第四宇宙速度110~120公里每秒的两倍多。这速度远远没达到光速，所以它还无法让光速运行的物体无法逃离。如果要该天体第一宇宙速度接近光速。”

“这就需要它的质量更大密度更高，那么就会有一个问题。就是刚刚我们计算的，这个天体的引力刚好让坠落在该天体物体，在到达它表面时速度为光速。如果再增加其重量，增大引力，那么物体未达到该天体表面时，速度就会被重力加速度加速到超光速。所以根据以上计算，黑洞理论就成了一个悖论。”

“如果存在超光速，那么黑洞理论就不成立，不存在超光速黑洞无法形成。所以理论物理学家所认为的这种黑洞是不存在的。”

王俊峰接道：“为什么不能超光速呢？我记得有个光速叠加悖论。光速能通过叠加超光速么？”

叶枫看了一下时间，然后喝下剩下的果汁接着说道：“不能超光速是爱因斯坦提出的，他认为光速是常量。关于速度叠加，以前物理学有一道光速无法进行速度叠加的问题。”

“我们知道例如一辆火车以每小时100km的速度行驶。一个人在火车上以每小时1km的速度在火车中向前行进。那么这个人的速度就是101km/s。这就是速度叠加。但是我们在以100km/s速度向前行进的火车上向前，我们打开灯光向前照射或向后照射，检测到的光速并未增加或者减少。”

“光的速度无法叠加这个问题一直困扰人类科学家。直到爱因斯坦强行将光速定为常量。爱因斯坦认为光速是恒定的不受影响的。爱因斯坦以光速恒定为基础建立了相对论。后来人们又在此基础上建立量子理论。”