光子没有质量，黑洞为何能吸引光子？

在广阔的宇宙海洋里，光速以其稳定而快速的步伐行走，几乎无人能及；黑洞则像宇宙的神秘面纱，难以窥探其真容。在现代物理的领域内，光速与黑洞常是讨论的热点。我们说黑洞可以吞噬所有物质，但为何连光也无法逃离其强大的引力？

我们首先需要明确的是，引力的存在取决于物体的质量。而光，我们通常认为它不具备质量，那么，黑洞又是如何能捕捉到它的呢？

在探讨黑洞的形成时，我们或许可以将其与中子星的形成进行类比。也就是说，当一颗恒星即将消亡，在自身重力的作用下，其核心会迅速坍缩，发生剧烈的爆炸。当所有的物质都转变为中子，这个过程就会停止，形成一个密度极大的星体，同时压缩着内部的空间和时间。

而在黑洞的案例中，由于恒星核心的质量巨大，使得坍缩过程永无止境，甚至连中子之间的斥力也无法阻止。中子在自身引力的挤压下被彻底摧毁，直至形成一个体积无穷小、密度无穷大的天体。

正是因为黑洞体积的微小与密度的极高，它所产生的引力场也因此变得异常强大。在人们熟悉的速度中，光速可谓是极限，约每秒30万公里。但黑洞的逃逸速度却超越了这个数值。

于是，我们看到在黑洞面前，即便是光速也只能称之为“缓慢”。我们知道，世间万物都不可能超越光速。然而，一旦光靠近黑洞，便无法逃离其表面。天文学家们曾认为，几乎没有光子能够逃脱黑洞的引力牢笼，任何接近它的物体都会被其吞噬。

而且，黑洞的质量巨大无比，无上限可言。科学家们的研究发现，黑洞的引力影响范围与它的质量成正比，也就是说，黑洞的质量越大，引力的影响范围也越大。通常情况下，黑洞的质量都非常庞大，因此，其引力的影响范围自然可想而知。

回到我们最初的问题，要想透彻理解这一现象，我们需要深入到本质去探讨。首先，牛顿的万有引力定律是经典力学中的一个重要组成部分，在宏观、低速的世界中，它能给出完美的解释。

万有引力定律描述的是，任何两个物体之间都存在相互吸引的力，这种力的大小与物体的质量成正比，而与它们之间的距离成反比。根据这一定律，引力的作用似乎是瞬间产生的，也就是说，引力似乎是超距作用的。

然而，随着物理学的发展，人们逐渐发现万有引力定律存在局限性，比如它无法解释物质的引力质量与惯性质量为何总是相等。直到1907年，爱因斯坦提出了广义相对论，不仅扩展了牛顿的万有引力定律，也对狭义相对论进行了延伸，从而克服了万有引力定律的局限。

在爱因斯坦的广义相对论中，引力被描述为一种现象，即质量使时空发生弯曲。而且，物体会使其周围的时空发生弯曲，物体的质量越大，引起的时空曲率也越大。反之，物体质量越小，引起的时空曲率也越小。即使是光，在经过大质量物体时，其传播路径也会因时空弯曲而发生改变。

因此，引力的实质是时空的弯曲。

在物理学中，质量代表物体中所含物质的数量，它是物体的基本物理属性之一，且数值不会因物体的状态、形状或位置而变化。而关于光是否具有质量的问题，实际上，光也是有质量的。

关于光没有质量的说法并不准确，准确的说，光没有静止质量。根据爱因斯坦的质能方程E=mc平方，光虽无静止质量，但它有动质量。其质量可以表示为m=E除以光速平方，在研究微观粒子时（尤其是做粒子对撞实验时），这样的表述是成立的。

对于光来说，它是由光子组成，而光子从产生起就拥有最高的运动速度，没有加速过程，这与相对论中关于没有静止质量的描述相符。但在真空中，光子却有恒定的运动质量，因此，光是具有质量的。

而黑洞为何能吸住光？

我们已经了解到，虽然光没有静止质量，但它有动量。

光是由光子组成，每个光子都带有能量，公式E=hν。当光子以光速移动时，便产生了动能。根据质能等价转换E=mc平方=hν，我们可以得出单个光子的质量。也就是说，光子是有“质量”的，因此光会受到万有引力的影响。

在物理学中，我们知道光总是以直线方式在时空中前进。但是，黑洞作为宇宙中最强大的引力源，它能严重弯曲时空。每秒30万公里的光在经过黑洞附近时，其传播路径会因时空弯曲而改变，从而被黑洞“吞噬”。严格来说，黑洞“吞噬”光，实际上是时空的扭曲所致。

我们已经了解了，黑洞是我们已知的宇宙中最强大的引力场，而宇宙的本质是几何构造。任何天体只要引力足够大，就能扭曲空间，而光会受到这种万有引力的影响。

因此，在空间弯曲之后，光线也随之弯曲。如果物体的速度达到第二宇宙速度，即11.2km/s，它就能挣脱地球的引力束缚，前往太阳系的其他天体。然而，对于黑洞而言，其逃逸速度已经超越了光速，因此，具有动质量的光只能被黑洞吞噬，而无法逃脱。