问题描述:
这阵子想到一个问题.大家都知道自由落下的物体是加速度竖直加速下降的 那么在有足够高的情况下,自由落体的速度能否加速到光速或者超越光速?
一开始,假设一个刚体与地球相距一光年,万有引力非常小.重力加速度非常小,这样一直加速,万有引力在增大.
根据广义相对论,当速度接近光速时,质量接近无穷大,体积不变,密度接近无穷大.可是根据万有引力公式,万有引力也相应变大.距离在减小,这样重力加速度反而变大,而不是变小,但由于时间变慢,对于观察者来说,重力加速度变小.
又因为密度接近无穷大,那个刚体,地球反而是被吸引的,同理地球的速度接近光速,密度接近无穷大时也变成黑洞,这样两者质量都接近无穷大,万有引力也相应变大,距离在减小,继续加速,最终两者速度超过光速,再过一会大黑洞吞噬小黑洞.只剩下一个黑洞,由于现在几乎没有什么力可以减慢它的速度,继续维持超过光速,最终会不会把沿途所有天体吞掉,知道毁灭宇宙.
但让我疑惑的是,根据质量公式,超过光速时,质量不就变成虚数了吗?上面的假设到底哪里错了?
一开始,假设一个刚体与地球相距一光年,万有引力非常小.重力加速度非常小,这样一直加速,万有引力在增大.
根据广义相对论,当速度接近光速时,质量接近无穷大,体积不变,密度接近无穷大.可是根据万有引力公式,万有引力也相应变大.距离在减小,这样重力加速度反而变大,而不是变小,但由于时间变慢,对于观察者来说,重力加速度变小.
又因为密度接近无穷大,那个刚体,地球反而是被吸引的,同理地球的速度接近光速,密度接近无穷大时也变成黑洞,这样两者质量都接近无穷大,万有引力也相应变大,距离在减小,继续加速,最终两者速度超过光速,再过一会大黑洞吞噬小黑洞.只剩下一个黑洞,由于现在几乎没有什么力可以减慢它的速度,继续维持超过光速,最终会不会把沿途所有天体吞掉,知道毁灭宇宙.
但让我疑惑的是,根据质量公式,超过光速时,质量不就变成虚数了吗?上面的假设到底哪里错了?
问题解答:
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