中子星的重力是地球7000亿倍,从上面掉下,能达到光速吗?
引言:爱因斯坦对于光的研究表明了人类在理论上是无法通过主观能动性来达到光速,这是对人类速度最大的限制。既然人类怎么主动也无法达到光速,那么让物体自己在一颗具有足够强重力的星球上做自由落体运动,它能够达到光速吗?

众所周知,地球上的任何物体都会受到重力的影响,其最直观的表现就在于一个物体无论出于多高的位置,只要它失去了支撑就会立马跌落下去,重力的影响立即就凸显了。而且在物体自由下落的过程中,我们还可以看到一个特别有意思的现象,那就是物体的下落位置越高,它到达地面的速度就越大。根据经典力学的公式,这种现象主要是重力加速度在起作用。那么如果一个物体能够无限地往下坠,它的速度会超过光速吗?

如果该物体是在地球上进行自由落体运动,尽管它能够往地球内部结构坠入,它最终所能达到的速度也无法超过光速。这其中的原因可能有两方面,一方面就是爱因斯坦曾经说的具有静态质量物体无法达到光速,另一方面就是地球的重力加速度仅为10m/s^2。这样看来,中子星是比地球更加理想的假设实验场所,那么在该星球上进行自由落体运动的物体最终能够达到光速甚至是超过光速吗?科学家表示,仍然是做不到的,为什么呢?其根本原因与中子星上的重力加速度变化有关。根据重力加速度公司,重力加速度的大小与物体和星球质心的距离成反比,和星球的质量成正比。这也就是说一颗星球的质量越大,它所能产生的重力加速度应该也是越大的。但是物体与星球质心的距离却在起着相反的作用,当物体离星球质心越远,它所受到的重力加速度反而越小。

地球是一颗半径约为6371公里的行星,物体与地表之间的距离在物体与地球质心之间的距离面前是可以忽略不计的,因为地表上的重力加速度是比较稳定的。但是中子星上的情况明显不同,因为它是一颗半径仅仅只有几十公里的星球。当在中子星上做自由落体运动的物体与地表的距离突破上百公里的时候,这时候它所受到的重力加速度远远要比在地面小得多。因此即使中子星固有的重力非常强,但是重力加速度并不只受到星球质量的影响。