引力以光速传播，为什么能逃离黑洞？从广义相对论和量子场论说起

狭义相对论将光速奉为宇宙速度的极限，它告诉我们，光速是任何因果影响可以传播的最大速度。很自然，光速c也进入了广义相对论的方程。当你使用这些方程来计算各种引力效应的速度时，它们也变成了光速，例如引力波也是以光速前进的。这一点已经得到了证明，在中子星的碰撞之中，引力波与相应的电磁辐射同时到达地球。

如果引力以光速传播，而黑洞的所有质量都隐藏在视界之内，那么它的引力是如何影响外部宇宙的呢？黑洞视界难道不应该保护外部宇宙免受其自身的影响吗？为了回答这个问题，我们将用两种完全不同的方式来研究引力。首先我们将看看爱因斯坦对此事的看法，然后我们会深入到量子引力的推测领域。

在量子场论中，力是由粒子介导的，而不是时空的几何形状。例如，通过传递虚拟光子可以在带电粒子之间传递电磁力。在量子引力理论中，引力也应该有一个中介粒子，通常称为引力子。如果引力真的是通过一个粒子来传递的，那么这个粒子是如何逃离视界的呢？实际上，即使在这种情况下，视界也无法阻止引力的作用。

我们对虚拟粒子可能有一些误解，比如说两个电子相互靠近，它们通过交换虚拟光子来相互作用，或者更准确地说，它们交换所有可能的虚拟光子的总和。但是这些光子在相互作用的粒子之间并没有明确的路径，它们更像是从两个电子都占据的更广阔区域的电磁场中出现，它们的总和效应导致了电子之间的排斥力。所以，如果引力真的是由虚拟引力子来介导的，那么这些引力子就不会从奇点的位置出现，它们也就不必穿过视界来完成它们的工作。黑洞周围的引力场已经充斥着虚引力子了。

你可能会问，为什么那些引力子本身没有被黑洞吞噬？很简单，这些是虚粒子，在量子场论中，虚粒子不受光速的限制。粒子间的相互作用是所有虚粒子相互作用的总和，光速极限实际上是以一种统计的方式出现的。