使瓦西半径求法问题

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/18 04:38:52
使瓦西半径为什么用 万有引力大于等于向心力，即：mv^2/r=GMm/r^2,把v换成光速解得R=Gm/c^2 。和正确答案R=2Gm/c^2 差两倍，请问是那里出现问题？请详细解答一下。谢谢

答案认为，使瓦西半径并不是圆周运动不能脱离，而是任意运动不能脱离，亦即总能量小于零，E=0.5mv^2-GmM/r=0得到的

然后你继续学习，学了相对论，就会发现R=Gm/c^2是对的，因为光子动能E=mc^2,不是0.5mc^2,不能用经典理论做。
也可以利用E=hv,P=hv/c,m=p/c=hv/c^2,然后E=GmM/r。

高中老师的解释可以是 在史瓦西半径出的脱离速度正好等于光速。因为没有什么物体的速度会大于光速，所以史瓦西半径内的任何物体都无法脱离黑洞。

当然，仔细考虑一下，这种解释是有点问题的。按照牛顿的引力，在史瓦西半径内发出的光还是可以越过史瓦西半径射到外面的，只是不可以脱离而已。这束光飞行一段距离以后会背拉回去，像一个上抛的石子会落地。但是黑洞里的物质是一点也出不来的，包括光。

广义相对论中，解这种黑洞的应力场后可得：时空的度规在史瓦西半径处存在奇点。史瓦西半径内部和外部的时空方向是相反的。史瓦西半径也是时间冻结的地方。这些广义相对论里有解释，要想全弄明白希望你能看一下广义相对论。

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