Тёмное Пространство

Действительно, у фотона нет массы, и, казалось бы, гравитация на него не должна действовать.

Тогда почему говорят, что свет не может покинуть черную дыру?

Дело в том, что массивные тела искривляют пространство-время.

А в искривленном пространстве свет может двигаться уже не по прямой, а по искривленной траектории, даже по замкнутой.

Этот эффект подтвержден экспериментально: например, свет от далеких звезд искривляется, когда проходит вблизи Солнца.

А вот около черной дыры пространство искривлено настолько сильно, что свет просто не может, грубо говоря, взобраться на слишком крутую стену искривленного пространства. Вот истинная причина черноты черных дыр.

Эта анимация прекрасно иллюстрирует эффект гравитационного линзирования. Предполагается, что в этом примере чёрная дыра имеет радиус, равный радиусу Земли. Тогда масса черной дыры будет составлять около 2000 масс Солнца. Земля вращается на расстоянии трёх радиусов Шварцшильда (ближайшая устойчивая круговая орбита), и мы наблюдаем за ней в состоянии покоя с дистанции в 5 радиусов Шварцшильда. При этих условиях мы бы увидели, как Земля оборачивается вокруг черной дыры 80 раз в секунду!

Однако эта анимация условно реалистична. На самом деле Земля была бы разорвана на части приливными силами примерно за один оборот, если бы она вращалась настолько близко к черной дыре с такой массой.