导言:爱因斯坦关于光的研讨表明晰人类在理论上是无法经过主观能动性来抵达光速,这是对人类速度最大的约束。已然人类怎样自动也无法抵达光速,那么让物体自己在一颗具有满足强重力的星球上做自在落体运动,它能够抵达光速吗?
众所周知,地球上的任何物体都会遭到重力的影响,其最直观的体现就在于一个物体不管出于多高的方位,只需它失去了支撑就会立马下跌下去,重力的影响当即就凸显了。并且在物体自在下落的过程中,咱们还能够看到一个特别有意思的现象,那便是物体的下落方位越高,它抵达地上的速度就越大。依据经典力学的公式,这种现象主要是重力加速度在起效果。那么假如一个物体能够无限地往下坠,它的速度会超越光速吗?
假如该物体是在地球上进行自在落体运动,虽然它能够往地球内部结构坠入,它终究所能抵达的速度也无法超越光速。这其间的原因可能有两方面,一方面便是爱因斯坦从前说的具有静态质量物体无法抵达光速,另一方面便是地球的重力加速度仅为10m/s^2。已然地球无法成为假定的抱负场所,假如将物体的自在运动放在一颗引力比地球要大许多的星球上,那状况会怎样呢?下面让咱们来讨论一下中子星上该现象的状况。
为什么以中子星为比如呢?由于它应该是目前为止人类所发现的一切可视星球中引力最强的天体。有研讨数据表明一颗一般中子星的重力加速度能够抵达7*10^12米/平方秒,这与地球的重力加速度底子不在一个数量级上的。依照这样的重力加速度,有科学家从前进行过这样的核算:一个重达1千克的物体在间隔中子星地上1米的方位做自在落体运动,当它落到地上的时分速度现已抵达了每小时100万公里左右,由此可见中子星的重力是多么可怕。
这样看来,中子星是比地球愈加抱负的假定试验场所,那么在该星球上进行自在落体运动的物体终究能够抵达光速乃至是超越光速吗?科学家表明,仍然是做不到的,为什么呢?其底子原因与中子星上的重力加速度改变有关。依据重力加速度公司,重力加速度的巨细与物体和星球质心的间隔成反比,和星球的质量成正比。这也便是说一颗星球的质量越大,它所能发生的重力加速度应该也是越大的。可是物体与星球质心的间隔却在起着相反的效果,当物体离星球质心越远,它所遭到的重力加速度反而越小。
地球是一颗半径约为6371公里的行星,物体与地表之间的间隔在物体与地球质心之间的间隔面前是能够忽略不计的,由于地表上的重力加速度是比较稳定的。可是中子星上的状况显着不同,由于它是一颗半径只是只要几十公里的星球。当在中子星上做自在落体运动的物体与地表的间隔打破上百公里的时分,这时分它所遭到的重力加速度远远要比在地上小得多。因而即便中子星固有的重力十分强,可是重力加速度并不只遭到星球质量的影响。