為什麼黑洞能吸引沒有靜質量的光子？

牛頓的萬有引力定律告訴我們，有質量的物體之間會產生引力作用。而光子的靜止質量為零，但它們卻會被黑洞的引力所束縛住，這用萬有引力定律無法解釋。而且，萬有引力定律也不能預言黑洞的存在。

原因很明顯，牛頓的引力理論有局限性，無法解釋上述現象，所以還有比它適用範圍更廣的引力定律。鑒於此，愛因斯坦在1916年創立了廣義相對論，這個理論直到現在還是適用範圍最廣的引力理論。

廣義相對論指出，引力其實是物體彎曲時空所表現出的幾何效應，而非是物體之間的吸引力。如果一個質量體彎曲空間，那麼，即便是沒有靜止質量的光子從附近經過也會沿著彎曲的空間運動，從而表現出引力作用。當年，愛丁頓正是利用背景星光經過太陽附近所表現出的偏轉現象來證實廣義相對論。

從廣義相對論的引力場方程中可以推導出，宇宙中存在著可以束縛住光的特殊天體—黑洞。由於黑洞的質量都在一個奇點中，這會使周圍某一範圍內的空間發生極大幅度的彎曲。如果光進入黑洞的彎曲空間中，將無法從彎曲空間中逃脫出來，這樣看起來就像光被黑洞的引力吸引住一樣。

廣義相對論非常成功，它還預言了物體在空間中加速運動會輻射出引力波。在愛因斯坦做出這個預言整整一百年之後，物理學家終於通過雙黑洞合併事件直接證實了引力波的存在。

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