光沿着测地线运动不需求耗费能量,在引力场中,光经过红移和蓝移来开释和转化能量,但光速不变。
首要,需求了解什么是能量
能量这个词开始是从牛顿力学中研讨做功的时分界说出来的。功便是一个物体在力的效果下发作了一段位移,是这个力与位移的叉积叫做功。能量是在功的根底之上,对物体潜在的做功才能的一种点评。
咱们说光是有能量的,也便是说,光有才能让物质在其力的效果下发作位移,其试验依据便是光电效应试验。光照射在锌版上,能够加快电子的运动,速度快到电子能够脱离锌原子的电场捆绑跑出来。
光的能量巨细用hν来核算,其间h是普朗克常数,ν是光的频率。频率是一个离散量,所以说光是具有量子特性,其能量是一份一份的。
其次,物质具有坚持其原有运动状况的才能
物质运动,假设没有外部力的影响,不会改动本身的运动状况,将坚持停止或许是匀速直线运动,这便是闻名的惯性定律。
从相对的时空观来看,光走过的道路是最短道路(测地线),光沿着这个途径运动是不需求耗费能量的。这一点,关于其它天体也是如此,相同地球沿着自己的轨迹环绕太阳公转,也是走的测地线,相同不需求耗费能量。
第三,光经过频率下降(波长变长)来坚持自己的运动状况
光在运动过程中相同会遭到引力的效果,战胜引力运动就需求做功,其能量来历是来自本身频率下降,也便是波长变长。这便是咱们在调查恒星光谱的时分普遍存在的引力红移现象。
相同,太阳宣布来的光线抵达地球也会发作引力红移,从地球宣布的光射向太空相同会发作引力红移,引力红移的巨细与引力巨细有关。
咱们能够说光速不变,可是光经过开释了hΔν的能量战胜了引力做功。在黑洞视界面之内,由于引力足够大,所以抵达黑洞视界面的光的频率趋近于零,所以光就消失了,或许说是跑不出来了。
结束语
亲爱的小伙伴们,不知道咱们看完上面的答复“是不是对光跑那么快,其能量来自哪里?”这样的一个问题现已清晰了呢?运动状况和能量耗费之间没有必定的联系,假如咱们也能够很深刻地了解惯性定律,那么这样的一个问题其实也就方便的解决了,由于物质坚持其本来的运动状况便是其根本特点。
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