按照相對論的理論一個有質量的物體達到接近光速運行時是否會變成一個黑洞?

在相對論中,光速是運動速度的極限,一個物體的質量會在接近光速的時候變得無限巨大,那麼這個質量無限巨大物體會不會變成一個黑洞呢?

請允許我用一個實例來表達我的疑問。假設我們科技足夠發達,製造出一艘全自動的宇宙飛船,宇宙飛船自身的質量為M噸,飛船之上帶了質量為N噸的高性能燃料(核燃料也好,反物質燃料也好,總之足夠燒的燃料),然後我們放飛這艘宇宙飛船。

要知道太空大部分空間就是真空,是沒有任何阻力的,當這艘宇宙飛船燃燒燃料不斷給自己一個固定推力的時候,它不是在勻速運動,而是在勻加速運動。只要有燃料,它就會不停地加速、加速、加速,一直加速到接近光速。「去吧,流浪呀,反正有,無限的時間。」只要燃料足夠就可以,它就能無限的加速下去。

什麼,有人認為燃料會被用光?那他恐怕是多慮了。

假設宇宙飛船加速到0.9倍光速的時候,它的燃料燃燒掉了一半,但它自身的質量和燃料的質量由於相對論的原因會全部增大一倍,飛船的質量變成了二M噸,而他燃料的質量還是N頓。

當然,我也不明白為什麼高速運行的物體可以欺負宇宙定律,可以無視守恆定律。但是相對論可以讓這艘飛船不知道從哪裡偷來這麼多的質量。

然後這艘飛船繼續向著接近光速的目標前進,在這個過程中它的速度在不斷地增加,它的質量也隨之不斷地增加,而它燃料的質量沒有減少,甚至還有可能在增加。總之一句話,由於相對論的存在,它幾乎變成了一台永動機,可以有無限的保持加速運動。

是當這艘飛船更加接近光速的時候問題又來了!如果沒有黑洞理論的話,他可以一直加速到無限大的質量。但是現在當它的質量等於太陽的1.4倍的時候,這艘飛船就會由於自身的引力變成一大黑洞。我們無法知道這時燃料的動力能否對這個黑洞產生加速度,但是可以知道的是他的速度至少不會慢下來。那麼好,我們便認為的製造了一個接近光速的黑洞。想像一下,接近光速的黑洞在宇宙中穿行將會是一種什麼樣的狀態?


這樣吧,且不說黑洞不黑洞的問題

先算算相對論性動量和能量守恆看看你那個飛船到底能加速到多快再說

講個思路吧你自己算

就算是你說的反物質燃料好了,

設飛船初始靜止,總質量為m0,其中燃料占的比例為x(0&

以最大效率利用燃料(即燃料湮滅後產生的光子動量全部都向後),向後的光子與向前的飛船總能量也就是xmc^2

設飛船最終速度是v,那麼飛船的相對論性動能是可以用m,x和v寫出來的的,那麼光子的動能也是可以寫出來的。然後再寫出光子的動量,最後向前的動量等於向後的動量,v與x的關係就能解出來了

試試看這個飛船最快能飛多快吧


相對質量沒有引力效應,所以不會產生黑洞。


上面的回答都想多了吧?題主號稱懂相對論,知道動質量正比於靜質量嗎?靜質量都沒了,哪來的動質量給你造永動機?你覺得動質量會參與化學反應嗎?扯淡呢


燃料有能量密度上限啊,E=mc^2,再怎麼高效率也不可能超過相對論限制

你得讓燃料全部變成純能量,且100%轉化為飛船的動能,才能讓質量不損失

再說變成黑洞就更不可能了,想想看,在一個處於高能粒子對撞機里,接近光速運動的粒子的參考系中,地球豈不是要變成黑洞?


原來回答者都把我戲言「燃料」和「永動機」的那一段當真,沒有看懂我的語氣。

要知道,我只是在討論飛船是否能到達接近光速的推理上開了個小小的玩笑。而且我也很謹慎的用了一些語言,如果大家仔細閱讀的話會發現原文中是這樣寫的:由於相對論的存在,它幾乎變成了一台永動機。請注意「幾乎」這兩個字。

所以,不要舍本求末,把眼光盯在這個小小的玩笑上。


物質的極限速度達不到1/2光速!


推薦閱讀:

物理學很多定律是發現的,可以證明嗎?為什麼光速不變?為什麼存在萬有引力?
如果我們超越了光速會發生什麼?
光粒子有質量嗎?是不是質量極小的粒子才可也達到光速?
運動物體的尺寸(長短)會隨著速度的大小改變?
出道前夜被警方傳喚,退圈9天又光速復出!史上最離奇的男星誕生了

TAG:加速度 | 相對論 | 黑洞 | 質量 | 光速 |