这个需要从两个方面来理解。

一是量子力学。法国物理学家德布罗意提出所有物质都具有波粒二象性的理论，随后德国物理学家普朗克等数位科学家建立了量子物理学说，以光子(光的粒子性)来说，光子必须具有质量。但光子的质量又与实体物质的质量不同。光没有静止质量，只有动质量，这是因为光子是具有能量的，有能量，就会有动量，就必须有质量。但光子一旦静止下来，其质量就消失了。因此，用牛顿力学就可以解释黑洞能够吸引光了。

二是广义相对论。质量能够使空间弯曲变形，黑洞具有质量，所以也能够使附近的空间变形。而且由于黑洞极小的半径(小到只是一个点)，使其附近的空间弯曲到极致，以至于使空间自我封闭起来了。任何物质，包括光，一旦进入这个封闭空间就永远无法脱离。从这个意义上说，并不是黑洞在吸引光，而是光只是在这个弯曲的空间中依然按照短程线传播而已。

下图中，图一是黑洞的牛顿解释；图二是黑洞的爱因斯坦解释。两图中的光线可一一对应。

“光子没有质量为什么会被黑洞吸引？”，光子虽然没有静质量，但是光子的传播依然逃脱不了时空的束缚，广义相对论认为，引力本质上可是看做是时空弯曲产生的几何效应，那么在时空中传播的光子必然会受到时空弯曲的影响。

现代科学认为，光子的静止质量是严格等于零的，随着这是一个科学假设，但光子静质量等于零这个条件确实现代物理学大厦的根基，如果光子的静止质量不为零，那么和其相关的基础物理量理论都将改写，比如我们常听到的麦克斯韦方程组、库仑定律等等。科学家为了证明这个假设的正确性，也进行了一系列的实验，其中最直接的办法就是给光子称重。科学家目前通过精密扭秤测得的光子质量上限为10*^-54kg，相信随着实验精确到的提高，该测量经过也会继续下降。

虽然理论上认为光子不具有静止质量，但是它具有动质量。通过质能方程E=MC²可知，质量与能量在本质上是一样的，一定的质量对应一定的能量，反之亦然，而光子的能量和其频率呈正相关，既光子能量E=hv，其中h代表普朗克常量，而v代表光子频率，再结合质能方程E=MC²，可得M=hv/C²，由此可知光子的动质量与光子的频率呈正相关。

在经典物理学中，我们常用万有引力定律F=GMm/r²来计算物体之间的引力大小，但是这明显不适用于光子与黑洞之间的引力计算，因为公式中的质量m代表的是物体的静质量，而光子的静止质量却为零，按此计算，光子应该是不受引力束缚的，但这明显不符合观测事实。同样，如果我们将光子的动质量代入公式中，会发现光子的运行轨道也不符合观测数据，比如水星的近日点进动问题。

随着爱因斯坦相对论的问世，科学家对引力有了更深层次的认识，通常我们将其理解为时空弯曲所带来的几何效应。结合本题，由于“路”是弯曲的，所以在“路”上奔跑的光子的轨迹也就是弯曲的，而“路”弯曲的原因，可以认为是被黑洞“压弯了”。

广义相对论一经提出，在科学家就引起了巨大反响，科学家迫不及待的通过各种试验手段来检测它的正确性，其中爱因斯坦也提出过三种试验方法，既引力红移、水星近日点进动和光线偏折，这些试验后来均得到科学家的验证。

1859年，法国科学家奥本·勒维耶通过天文观测发现，当水星运行到近日点时，其实际运行轨道与通过引力定律推算的轨道存在偏差，其偏差程度大约每世纪增加43弧秒，为了解释这个现象，科学家认为在距离太阳更近的轨道上存在着一颗行星，由于该行星引力影响，水星的运行轨道在近日点时总会出现进动现象，甚至科学家还将这颗设想中的行星命名为祝融星，但是在随后几十年的天文观测中，科学家并没有发现祝融星的存在。直到1915年，广义相对论提出后，科学家通过计算发现，水星的近日点进动现象其实是由太阳造成的时空畸变所产生。因此，在对引力本质的认识上，广义相对论要更进一步。

在本题中，虽然光子没有静止质量，但是依然会表现出被引力源吸引的现象，这正是时空弯曲的表现。类似的情况我们可以参考“引力透镜”现象，我们知道引力透镜是由于大质量天体对光线的偏折作用所产生，其偏折角度θ=4GM/（rc²），其中G表示引力常量、M表示引力源质量、r表示光线与天体的距离、c表示光速，由公式可知，引力源对光线的偏折角度与光子的质量无关，仅和引力源的质量以及光线与引力源的距离有关。这从侧面证明了，虽然光子没有静质量，但是依然会受到引力场的束缚。

由上文可知，万有引力定律有其适用范围，在对引力本质的认识上，广义相对论则更进一步，正是由于黑洞“压弯”了周围的时空，运行在附近时空的光子才会改变轨迹，表现为被黑洞吸引。

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光子真的没有质量吗?事实上，并非如此。

我们常常把能量和质量撕裂开来看，但这个观念并不是很正确。比如：我们常常会说的是，原子弹爆炸，质量转化为能量。不知道你想过没有，在很多人眼里，能量是个东西，但是质量也是个东西吗？如果把能量看成一个东西，非要一一对应的话，能量好像对应物质更加合适的。

说到这里，你可能会的有点混乱了。是的，其实问题就出在这里，能量，质量，物质，他们之间到底是什么关系？

之所以搞不清楚，只因为我们没有把它们定义好，没有定义也就无法分类。科学界的祖师爷之一的牛顿就深谙此道，在他的著作《自然哲学的数学原理》中，整本书中最前面的一部分，他都在下定义。

我们现在要搞清楚质量和能量之间是什么关系，才能进一步探讨光子的质量问题。关于这个问题，其实目前最主流的观念来自于爱因斯坦的狭义相对论。在1905年，爱因斯坦发表了4篇具有开创性的论文，其中第三篇被我们称为狭义相对论。后来，过了两个月，他又发了一篇论文，这一篇是对狭义相对论的补充，内容就是探讨质量和能量之间关系的。我们后来也把这部分称为 质能等价 。

在质能等价这篇论文中，爱因斯坦开头就写到一段话，翻译过来就是：

光子有没有质量呢？为什么它会被黑洞吸引呢？首先，光是一种电磁波，也是能量的载体，体现在光子（光量子）上，能量的传播并不是连续的，而是一分一分的，而光子就是能量传播的最小单元！说白了，光就是一种能量！那么既然是能量，为何还能被黑洞引力吸引呢？说“光没有质量”这种观点并不严谨，准确地说“光没有静质量”，但它有动质量，因为光永远不会静止，它一生下来就以光速飞行！

同时，爱因斯坦相对论中的质能方程告诉我们，能量和质量本质上是一种东西，说白了就是一种东西的两面性，就像我们看不同的事物，从不同的角度来看，得出的结论不一样，但我们看到的仍旧是同一种东西！直白地说，能量就是质量，质量也可以认为是能量！同时，爱因斯坦广义相对论告诉我们引力的本质其实是时空的弯曲，其实引力并不存在，物体只是沿着弯曲是空的测地线在运动，表现出来的就是引力，这说明引力是时空弯曲的表象！

而万事万物都必须沿着时空结构运动，光也不例外！由于黑洞能把时空结构拉伸至极致，光当然无法逃脱黑洞的引力！从数学角度讲，黑洞的第二宇宙速度超过光速，所以光无法逃脱黑洞！关于能量和质量本质的问题，多说一句，我们所在的空间是有最基本的量子组成，也就是量子空间，当量子空间受到骚动，就会产生能量在空间传播，表现出来的就是光，而高能量子组成的封闭系统就形成的物质，也可以理解为物体的质量！所以说，能量的聚合就形成了物质，而物质的离散就形成了能量，能量和质量（物质）是对立统一的，是一种事物的两面性！

黑洞作为宇宙间一种质量和密度都极高的天体，它能够吸引并吞噬周围一切的物质，且能够将这些物质牢牢束缚在自己的史瓦西半径之内。

没有任何物质可以从黑洞之中逃逸而出，其中也包括宇宙中运动速度最快的光，而这也是黑洞名字的由来，既然进入黑洞的光无法再次出来，所以黑洞的视界内部便成为了一片永远不可见的区域，对这片区域用“黑”来形容再恰当不过了。然而，这里有一个令人不解的问题，那就是为什么光无法从黑洞之内逃逸而出？极高的质量和密度赋予了黑洞极为强大的引力，但光并不同于其它的物质，它没有质量。我们知道，任何具有质量的物体之间都具有相互的引力作用，然而光没有质量，为什么也会被黑洞的引力所吸引呢？要解答这个问题，我们首先必须要从光的质量说起。

说光没有质量是不够准确的，光并不是没有质量，它只是没有静止质量而已。

任何具有静止质量的物体，在运动的过程中会产生惯性质量，而惯性质量等效于引力质量。随着运动速度的提高，物体的惯性质量会大幅增加，根据质能方程可知，当运动速度接近于光速时，惯性质量也趋近于无穷大，而继续加速也就需要无穷大的能量，而宇宙中不存在无穷大的能量，所以也就不可能将一个具有静止质量的物体加速到光速，因此光这种没有静止质量的物质就代表了宇宙间最快的运动速度。

光子没有静止质量，但同时光子也并不会静止，光子从诞生就处于运动之中，并始终以光速进行运动。光子既然是运动的，那么就必然具有运动质量，而要计算出光子的运动质量也并不是一件困难的事情。

因为光速为每秒299792458米恒定不变，而光速就等于波长乘以频率，所以不同的光也就具有了不同的运动质量，因为波长的不同会导致频率的不同，计算得出的运动质量也就不同，但有一点是相同的，就是它们的运动质量都非常微小。

既然光始终处于运动之中，也就始终具有运动质量，而有质量就有引力，所以自然就会和其它物体产生相互的引力作用，所以光被黑洞吸引也就没有什么稀奇的了。说到底，光是如何被黑洞所吸引的呢？这我们还是要从引力的本质说起，广义相对论认为引力的本质就是时空弯曲的几何效应。有质量的物体会导致时空的弯曲，而质量越大，其周围时空弯曲的程度就越大，而对于黑洞这种质量极其巨大的天体而言，它周围的时空已经被极度弯曲了。

为了便于理解引力对于光的吸引，我们可以进行这样一个思想实验，首先，让我们在地上挖出一个坑，在坑中放上一个球，代表一个大质量的天体，而这个坑就代表了大质量天体所引起的周围时空弯曲。

现在我们再拿一个小球，将它放置在坑的范围之内，很自然的，它会向坑底的大球滑落，最终和大球贴在一起。这个画面形象地描绘了大质量天体所引起的时空弯曲对范围内物体的引力作用。现在，如果我们想要让小球摆脱这个大球的引力范围，应该怎么做呢？我们可以把这个小球向坑上弹，如果这颗小球的速度不足，那么它会再次滑落回大球的身边，如果这个小球达到了一定的速度，但是速度还不足以使它滚出坑边，那么它会环绕大球运动并滑落回大球的身边。

请注意，环绕大球运动的小球之所以会再次滑落大球身边，是因为坑与球之间存在摩擦，减慢了小球的运动速度，但宇宙是一个几近真空的环境，所以小球的速度不会下降，因此会一直围绕大球运动，这就是为什么卫星进入地球轨道之后可以一直围绕地球运动的原因了。

如果这颗小球的速度更快，能够一下子冲出坑边，那么它就摆脱了大球的引力范围。物体质量越大，所造成的时空弯曲程度就越大，想要冲出去就需要更高的速度，而黑洞的质量实在是太大的，会导致周围的时空发生极度的弯曲，所以即使是以光速运动也无法离开黑洞的引力范围，换言之，黑洞的逃逸速度超过了光速，所以包括光在内的一切物质，只要进入了黑洞的史瓦西半径，便无法再次离开。

光和吸引力对已知的宇宙形成了巨大危害，也严重影响对于宇宙空间的认知。但是，这两者的相互影响会让人感到困惑。大家都听过，没其他东西能逃离黑洞的引力拘束，超级黑洞就像是宇宙空间吸尘器，它能够抽走全部星球和其它有质量的东西。另一方面，仅是由无质量的光量子所组成的，这是宇宙里健身运动速度最快物品，以每秒钟30亿千米速度健身运动。

光的运动：爱因斯坦的量子论20新世纪最主要的发觉之一，都是爱因斯坦的量子论的关键所在基本之一，便是光以“光的速度”健身运动——大概30亿千米/秒。光速是一个恒量，这就意味着光在真空中的运动速度不能比这一速度相当快或者变慢。并且不管观测者的运动速度多么快，或者灯源的运动速度多么快，每一个观测者都是会精确测量出光的传播速度保持一致，这称之为光速不变原理。

鉴于此，牛顿创立了广义相对论，而且最后引出来了广义相对论——有别于牛顿万有引力基本定律的引力理论。牛顿明确提出，宇宙里的有质量物件具备扭曲时空能力，而非哥白尼所认为的具备质量的两个物体中间的影响力。举例说明，往前丢出一个圆球，随后圆球落入路面，牛顿不认为这代表着作用力的“抗拉力”。他认为，品质巨大地球上弯折四周的时光，使圆球顺着弯曲的时光健身运动。

尽管光量子并没有静止质量，但是它们的运动也会受到时空弯曲影响的。当光通过超级黑洞周边时并不能被超级黑洞加快，因为有质量的物件才会这样，还因为光的传播速度是恒定的。但是，因为时光几何图形崎变，光的频率出现了改变，这严重影响我们能观察到的光的颜色。这种情况被称作吸引力红移或蓝移效用，要不光谱仪偏重深蓝色（较短的光波长），要不偏重鲜红色（比较长的光波长）。

即然超级黑洞有如此强悍的吸引力，乃至连光都挣不脱，而光不能改变它速率，因此它居然被一个超级黑洞“操纵”或“捕捉”呢？广义相对论的理论觉得，一切大质量物件都是会歪曲四周的时光。因为光量子一直顺着最少的路径健身运动，当它经过一个极大物件四周的扭曲时空时，光便会顺着弯曲的时光健身运动。因而，吸引力不容易立即弯折光源，仅仅光顺着弯曲时空健身运动的情况看起来像是遭受吸引力的牵扯。超级黑洞的中心是奇异点，这儿聚集着超级黑洞的所有品质，造成奇异点四周的时光遭受极其弯折，从而使得光无法逃离超级黑洞的弯曲时空。