第635章相对论（2 / 2）
“怎么说？”
楚云问道。
“你们要知道，严格来说地球的引力场是不均匀的。”
五号说道。
“为什么？”
楚云问道。
“因为它是从地球中心点向外扩散的。”
五号说道。
“能够详细说明吗？”
李思特问道。
“可以，如果你被关闭在一个升降机中，在一个一直钻到地心的竖井中自由下落，那么通过仔细观察与你同乘升降机的任何两个物体，你将发现你并不是在空间自由下落。
当你更接近地心时，两个物体也将沿着会聚路径互相靠近。
但在地球表面，引力和加速度的等效性是几近完美的。
这就是为什么从来没有人因下落而受伤的原因，仅当地面的阻挡使你的下落突然中止，你才会受到伤害。”
五号说道。
“还有吗？”
吴刚问道。
“没了。”
五号说道。
“我也没了。”
虚妄说道。
“轮到我问了，我想问点高难度的，什么叫做逃逸速度？”
李思特看着五号和虚妄说道。
“一个物体得以逃离一颗行星或恒星，即既不掉回到它们的表面，也不进入绕它们的封闭轨道，所需要的最低速率。”
虚妄说道。
“能够详细说明吗？”
李思特问道。
“你们要知道，如果地球的天体表面上的逃逸速度只决定于该天体的质量和大小，那么不管是超人垂直向上抛出的石头，或是从卡纳维拉尔角发射的火箭，它们的逃逸速度是相同的。
在环绕地球或太阳或其他大质量天体轨道上的一个物体，只要它的速率获得足够的提升，就能够逃脱。”
虚妄说道。
“具体怎么说？”
李思特问道。
“在与质量m的中心相距r的任何地方，逃逸速度都等于2gmr的平方根，这里的g是引力常数。”
虚妄说道。
“能具体点吗？”
李思特问道。
“如果把r看成是大质量天体的半径，则上述公式给出从它表面的逃逸速度。
虽然很大的天体，如木星和太阳，含有比地球多得多的质量，而且总的说来引力场也较强，但它们的质量所占的体积较大，因而木星和太阳的表面离它们的中心就比地球表面离地心更远。
引力随着离大质量天体中心的距离而减小，这就减弱了大质量天体表面上的引力强度，因而半径增大会降低逃逸速度。”
虚妄看着他们说道。
“这就完了？还有吗？”
李思特问道。
“另一方面，质量增加将提高逃逸速度。
假设密度大致均匀。
则质量大致正比于天体的体积。
但由于体积正比于半径的立方，所以总效果就是密度相同大小不等的天体的逃逸速度正比于半径。
半径和质量两者的效果部分抵消后，月球表面的逃逸速度是2.4公里每秒，木星表面的逃逸速度是61.1公里每秒，太阳表面的逃逸速度是624公里每秒，只有光速的0.2％。”
虚妄说道。
“然后呢？”
楚云问道。
“你们要知道，由于表面逃逸速度正比于半径而增加，要使逃逸速度大于光速，你将需要一个密度与太阳相同但直径比太阳大500倍的天体，这是一个大小与太阳系相仿的黑洞。”
虚妄说道。
“但是，如果你能把一个原有的大质量天体挤压得更小，它的表面将更接近中心，即使质量保持不变，其逃逸速度也将增加。
对于太阳，如果能把它压缩成半径仅仅2.9公里的球，其逃逸速度将超过光速，太阳也就成了黑洞。
这个黑洞的半径不是太阳现在半径的1500，而是500的平方分之一，或0.000004。”
虚妄说道。
“还有吗？”
四号问道。
“……”
楚云问道。
“你们要知道，严格来说地球的引力场是不均匀的。”
五号说道。
“为什么？”
楚云问道。
“因为它是从地球中心点向外扩散的。”
五号说道。
“能够详细说明吗？”
李思特问道。
“可以，如果你被关闭在一个升降机中，在一个一直钻到地心的竖井中自由下落，那么通过仔细观察与你同乘升降机的任何两个物体，你将发现你并不是在空间自由下落。
当你更接近地心时，两个物体也将沿着会聚路径互相靠近。
但在地球表面，引力和加速度的等效性是几近完美的。
这就是为什么从来没有人因下落而受伤的原因，仅当地面的阻挡使你的下落突然中止，你才会受到伤害。”
五号说道。
“还有吗？”
吴刚问道。
“没了。”
五号说道。
“我也没了。”
虚妄说道。
“轮到我问了，我想问点高难度的，什么叫做逃逸速度？”
李思特看着五号和虚妄说道。
“一个物体得以逃离一颗行星或恒星，即既不掉回到它们的表面，也不进入绕它们的封闭轨道，所需要的最低速率。”
虚妄说道。
“能够详细说明吗？”
李思特问道。
“你们要知道，如果地球的天体表面上的逃逸速度只决定于该天体的质量和大小，那么不管是超人垂直向上抛出的石头，或是从卡纳维拉尔角发射的火箭，它们的逃逸速度是相同的。
在环绕地球或太阳或其他大质量天体轨道上的一个物体，只要它的速率获得足够的提升，就能够逃脱。”
虚妄说道。
“具体怎么说？”
李思特问道。
“在与质量m的中心相距r的任何地方，逃逸速度都等于2gmr的平方根，这里的g是引力常数。”
虚妄说道。
“能具体点吗？”
李思特问道。
“如果把r看成是大质量天体的半径，则上述公式给出从它表面的逃逸速度。
虽然很大的天体，如木星和太阳，含有比地球多得多的质量，而且总的说来引力场也较强，但它们的质量所占的体积较大，因而木星和太阳的表面离它们的中心就比地球表面离地心更远。
引力随着离大质量天体中心的距离而减小，这就减弱了大质量天体表面上的引力强度，因而半径增大会降低逃逸速度。”
虚妄看着他们说道。
“这就完了？还有吗？”
李思特问道。
“另一方面，质量增加将提高逃逸速度。
假设密度大致均匀。
则质量大致正比于天体的体积。
但由于体积正比于半径的立方，所以总效果就是密度相同大小不等的天体的逃逸速度正比于半径。
半径和质量两者的效果部分抵消后，月球表面的逃逸速度是2.4公里每秒，木星表面的逃逸速度是61.1公里每秒，太阳表面的逃逸速度是624公里每秒，只有光速的0.2％。”
虚妄说道。
“然后呢？”
楚云问道。
“你们要知道，由于表面逃逸速度正比于半径而增加，要使逃逸速度大于光速，你将需要一个密度与太阳相同但直径比太阳大500倍的天体，这是一个大小与太阳系相仿的黑洞。”
虚妄说道。
“但是，如果你能把一个原有的大质量天体挤压得更小，它的表面将更接近中心，即使质量保持不变，其逃逸速度也将增加。
对于太阳，如果能把它压缩成半径仅仅2.9公里的球，其逃逸速度将超过光速，太阳也就成了黑洞。
这个黑洞的半径不是太阳现在半径的1500，而是500的平方分之一，或0.000004。”
虚妄说道。
“还有吗？”
四号问道。
“……”