在回答问题之前,先要明确一些概念。
既然谈速度,那么速度是相对于谁的速度?
另外,广义相对论中描述的加速运动飞船中水平方向发出的光线为什么会看起来是“弯的”?空间弯曲是什么意思?弯曲的曲率和引力的关系是什么?
史瓦茨半径是在什么模型下计算出来的,视界是什么样的概念?
霍金在谈“光不能越出视界外” 时是什么意思,以及理论依据是什么?
如果单纯就回答问题而言, 有的问题霍金也没有办法回答,至少他没有办法试验证明答案的正确性。
疑问1
我们假设参考系(观测者)相对黑洞中心静止。答案是不知道。因为这个问题本身就是挑战光速不变。
(如果你认为光速不变正确,那么速度相同,如果你认为光速不变不正确,那么速度不同,这样的答案没有意义。)
疑问2
对于这一点我也不是十分明白,甚至抱有疑问。单纯相对论解释的话,垂直反向的光是可以冲出视界范围的,但是人们不讨论这个问题,因为没有意义(没有实测结果支持,怎么说都行)。
疑问3
黑洞问题(视界内)不是用相对论解释的,所以问题本身不存在。
疑问4
用牛顿力学解释黑洞问题,自然说不清楚。
疑问5
谈到相邻两个光子之间的分离速度,那么参照系是谁?
如果假设参照系相对爆发中心静止,那么分离速度(怎么这么别扭)趋近0,任何时候不变。