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发信人: hunter (城市猎人), 信区: Science
标  题: 如果运动太快，你会变成黑洞吗？ 
发信站: 紫 丁 香 (Sat Jan 15 10:03:42 2000), 转信

如果运动太快，你会变成黑洞吗？
 　　根据相对论，下列叙述是正确的：
　　1.当一个物体的运动速度接近光速时，它的动量将无限增加
　　2.能量与质量的关系公式E=mc^2
　　3.当一个物体的运动速度接近光速时，其长度趋于0
　　4.如果一定的质量被挤压进一个足够小的空间，它会形成一个黑洞
　　把这些事实相加，把这些事实相加，我们似乎可以得出结论：一个以足够接近光速
运动的物体会坍缩成黑洞。我们甚至可以声称当你相对于一颗恒星的运动速度足够快时
，恒星对于你而言会由于你观测到它的能量增加而变成黑洞。这些当然是似是而非的，
因为果真如此，一个相对于恒星固定不动的观测者看到的将会是完全不同的景象。那么
哪里搞错了呢？
　　事实上物体不会由于其外在动能的增加而趋于变成黑洞。对一个相对于物体固定不
动的参照系而言，该物体只具有静质量能。并且除非其质量足够大，否则它不会变成黑
洞。如果它在一个参照系中不是黑洞，那么它在其他所有的参照系中也不会是黑洞。
　　导致此种错误认识产生的部分原因在于错误地理解了公式E=mc^2中的质量。随着物
质的速度和动能增加的相对论质量，不能被盲目地代入向类似用质量求解黑洞半径这样
的公式中去。避免这个错误的方法是只考虑静质量（参相对论FAQ质量随速度变化吗？）
而不提及相对论质量。
　　“如果一定的质量被挤压进一个足够小的空间，它会形成一个黑洞”这种叙述是十
分含糊不清的。不太严格地讲，如果一定的质量M存在于半径为2GM/c2（史瓦西(Schwar
zchild)半径）的球中，那么它必定是一个黑洞。但这是基于对爱因斯坦广义相对论场方
程在忽略动量、角动量以及时空自身的动力学特征后得出的一个特殊的静态解。
　　在广义相对论中，引力不象在牛顿引力中那样只与质量有关，它还和动量及动量流
有关，甚至和自身相关。确切地定义黑洞的形成条件是十分困难的。霍金（Hawking）和
潘罗斯（Panrose）提出了一些黑洞形成的奇异理论，并且从天体物理学的角度看，这些
理论适用于质量足够大的恒星在其生命晚期坍缩成很小的体积之时。
（资料来源：兰天主页/黑洞FAQ）

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