將太陽加速到光速會怎麼樣?軒中2017-09-12 21:35:09

這個問題太好了,而且這個問題是相當深邃的。

為了回答這個問題,我先問你一個簡單的問題,來啟迪你。如果你有一輛寶馬汽車,這個車停在車庫裡,它是寶馬。那麼,請問,當這輛車在高速公路上以160碼的速度狂奔的時候,它還是寶馬嗎?答案是肯定的,寶馬依然是寶馬。

那麼,當我們把太陽加速到近光速的時候,太陽還是太陽嗎?答案是肯定的。太陽的運動質量增加了,但靜止質量沒有改變。換句話說,以太陽自身為參考系,太陽其實是靜止不動的,所以,太陽的靜止質量引起的引力場本質上沒有任何改變。

那麼,問題來了,太陽的運動質量的增加有可觀測的引力場效應嗎?答案當然也是肯定的。我們知道,像太陽這樣的宏觀物體,要以近光速推動它運動,需要花費額外的巨大的能量,這個能量最後會以引力波的方式耗散掉。

所以,本質上來說,你所擔心的事情不會發生,你說:“在一個理想的空間裡,把一顆恆星加速到光速會怎麼樣?以太陽為例,根據相對論描述,物體的質量會隨著速度的增加,那增加的質量會引起星體自身引力的增加嗎?如果引力增加,那恆星內部的核變會增加嗎?如果不考慮核原料的消耗,恆星會不會越來越亮,還恆星的體積會不會隨著改變?”

恆星不會越來越亮,原因在於,太陽加速運動所增加的能量以引力波的形式放出去了,太陽自身的引力其實不增加——因為以太陽為參考系就可以看出來:太陽還是那個太陽,一切沒有改變。

這裡面涉及到愛因斯坦的等效原理,本質上來說,你需要知道的是,靜態的引力場是由靜質量引起的,動質量本身是一種動量與能量流,也能引起時空的彎曲——但這種彎曲是以引力波的形式釋放掉所有能量的。