мысленный эксперимент. что случится с фотоном?

Question

представим себе не очень плотный массивный объект, тело, например, планету. у неё масса настолько велика, что вторая космическая скорость больше скорости света.

допустим, фотон отразился от поверхности перпендикулярно касательной в этой точке тела (ну или излучился, а источник "воткнут" перпендикулярно касательной в этой точке) . сможет ли покинуть данное тело фотон? если нет, то что с ним будет происходить?

Answer 1

В определении ЧД ничего про плотность нет, заметь. ЧД может быть и крайне разреженной, главное, чтобы 2-я космическая была больше скорости света.
А фотон "выцветет", его полностью съест красное смещение. До нуля.

Answer 2

Если рассматривается всего один фотон, то можно проанализировать ситуацию с помощью уравнения Шрёдингера.
По сути, частица в потенциальной яме, поведение чисто вероятностное. Но в общем и целом, фотон может оттудова выбраться хотя бы за счёт излучения Хокинга.

Answer 3

вот вам зависимость от плотности po. вторая космическая скорость определяется из равенства mv^2/2=mgR, где g=GM/R^2, но M=4/3*piR^3*po при v=c (условие для черной дыры) , получаем после подстановок R=c