می دانیم که سرعت فرار از سطح زمین 11.2 کیلومتر بر ثانیه، بر
سطح خورشید 600 کیلومتر بر ثانیه و بر سطح ستاره نوترونی 150
هزار کیلومتر بر ثانیه است. حد سرعت در سطح این اجرام چقدر
است؟
طبق نسبیت عام گرانش بر نور تاثیر دارد که این آثار را می توان
به سه دسته تقسیم کرد:
2 -
تغییر فرکانس (انرژی) فوتون طبق رابطه ی زیر:
که در آن f2,
f1, c, G, M, R به
ترتیب شعاع و جرم جسم (ستاره) ، ثابت جهانی گرانش، سرعت نور،
فرکانس اولیه و نهایی فوتون است.
3 -
تغییر سرعت طبق رابطه ی زیر:
حال سئوال این که حد سرعت بر سطح
یک جسم سماوی نظیر یک ستاره یا سیاه چاله چقدر است؟
فرض کنیم سرعت فرار و حد سرعت بر
سطح یک جسم سماوی بترتیب L
and V باشد. در
اینصورت هیچ چیز نمی تواند به حد سرعت یعنی L در
آن برسد. اما هر جسمی که به سرعت فرار یعنی V برسد
می تواند از آن بگریزد,
در سطح یک سیاه چاله c<V بهمین
دلیل نور نمی تواند از سطح یک سیاه چاله بگریزد. چنانچه
در سطح یک سیاه چاله:
یعنی سرعت فرار برابر یا بزرگتر
از حد سرعت باشد، هیچ علامتی حتی گراویتونها نمی توانند فضای
سیاه چاله را ترک کنند. بنابراین آثار گرانشی آن نیز مشاهده
نخواهد شد.