四川
大家好，我是聽瀾。
米歇爾用牛頓力學算出，若恒星質量足夠大，光都無法逃離，這提前一百多年預言了黑洞，且計算半徑的公式竟和后來廣義相對論得出的結果完全一致。
牛頓力學本適用于低速弱引力場景，比如騎車或火箭登月，對黑洞這種極端情況卻能得到相同答案，背后的巧合值得探究。
米歇爾未留下詳細推導，拉普拉斯寫書時也獨立想到黑洞存在。
兩人都認為光是有質量的粒子，會被引力減速形成暗星。
雖光子動能需相對論計算，光速不會被拖慢，但拉普拉斯仍意外得到正確結果。
為理解光的傳播，科學家將時間立為第三軸，光的擴散形成光錐，不同觀察者參考系不同，但洛倫茲變換能統(tǒng)一時空坐標系。
明可夫斯基將時間軸轉為長度單位 ct，得到時空間隔不變量，光錐上該值為零，這是光速不變原理的基礎。
廣義相對論核心是能量和質量會彎曲時空。
1915 年，施瓦西在戰(zhàn)場讀到相對論，假設天體是光滑球體，不帶電且不自轉，推導出施瓦西度規(guī)。
時空度規(guī)隨與天體距離變化，體現(xiàn)時空彎曲。
當時間項 gtt 等于 0 時，時間不再流動，這就是事件視界，計算出的半徑與牛頓結果一致。
這種巧合的本質有三點。
首先是時間關聯(lián)，牛頓用能量守恒，本質是時間不變性，相對論則通過時空度規(guī)中的時間項 gtt 計算事件視界，兩者在深層邏輯上相通。
其次是弱場近似，遠處觀察者眼中，黑洞周圍空間近似平直，牛頓力學作為廣義相對論的低速弱場特例，自然能得到一致結果。
最后是量綱唯一，引力常數(shù) G、質量 M、光速 c 的單位組合中，只有 G*M/c2 能得到長度單位，且兩者公式中的因子均為 2，牛頓公式來自動能表達式中的二分之一，相對論公式則來自時空彎曲的幾何因子，這一數(shù)值巧合進一步強化了結果的一致性。
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