在不進入視界的情況下,飛船為理想情況,黑洞的逃逸速度為多少?是否還在牛頓經典力學的範疇之內?

時間 2021-06-04 08:53:11

1樓:王英潔

想了想我好像沒見過在相對論語境下談論逃逸速度的,就認為是能到達 座標無限遠的測地線在靜止觀者看來的3速度叭

考慮施瓦西時空,選擇施瓦西座標 ,度規 ,其中 。該時空具有乙個靜態Killing場 ,其長度 。 處的靜態觀者的四速度為

假設有一粒子在施瓦西時空中自由運動,其四速度記為 ,則有守恆量 。為了考察它的物理意義,注意到 是 處靜態觀者測得的粒子能量,則 ,於是有 ,即如果粒子能逃逸到無限遠,則 是無限遠處靜態觀測者觀察到的能量除以質量。

顯然,粒子能逃逸到無限遠的乙個必要條件是 1" eeimg="1"/>,即 ,於是三速度 的模長平方滿足

於是似乎可以說 處的逃逸速度為 ,或恢復國際單位制,為 ,喔,與牛頓力學恰好一樣~

2樓:橫山老屍

逃逸速度與引力強度呈正比關係。

在知道黑洞質量M、引力常數、繞行半徑r以後,就可以用牛頓逃逸速度公式計算了。

v=√2GM/R

手機打字,沒辦法插入公式,手寫勉強看吧,等我找到電腦改一下,這個公式大致意思就是:

逃逸速度等於2乘以引力常數乘以黑洞質量除以繞行半徑的平方根

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