在公式(11-5)和(11-6)式中，正是广义相对论中的史瓦西黑洞半径。令

其中RT称作引力场特征半径，简称特征半径。特征半径和史瓦西黑洞半径相同，纯属巧合。这里将史瓦西半径称作特征半径，是因为它们的物理意义不同。史瓦西半径必须存在于史瓦西黑洞中，假如某天体不是史瓦西黑洞，它就没有史瓦西半径。引力场特征半径事实上并不存在，它纯粹是理论上的意义。其物理意义是指把质量为M的天体按的方式压缩后得到的球体半径。从此意义上讲，所有天体都存在“特征半径”。“特征半径”是代表引力场特征的一个物理量，仅同天体质量M有关。M越大，RT也越大，引力场可以达到的绝对强度也越大。

假设天体是半径为r、密度为ρ的理想天体，则其质量为则(11-11)式可以表示为这说明天体的特征半径与天体的半径的立方和天体的密度成正比。因此，一般而言，天体的特征半径大于0且没有上限。

将太阳的质量代入(11-11)式，得到太阳的特征半径为RT=2948.14m。这表示如果太阳是一个黑洞，它的半径不到3km。说明恒星的特征半径一般都很小。

对引力场中任意一点R，比值叫作引力场在R处的相对强度，简称引力场相对强度或相对强度。

假设天体半径为r。当R=r，即在天体的表面，称作天体的最大引力场相对强度，表示在该引力场空间中能够到达的最大相对强度。因为在天体表面的引力场强度是引力场中的最大值。

根据(11-11)式，(11-6)式可以表示为

(11-12)式有着非常明确的物理意义。光线在天体表面产生最大弯曲角度的正切等于该点的引力场相对强度。如果M确定，则RT确定，则r越大，值越小，光线弯曲的角度越小；r越小的值越大，光线弯曲的角度越大。

在中，R为引力场中任意一点R到引力场中心的距离。令

(11-13)式称作引力场R点的特征值，简称特征值。

从(11-13)式可以看出，对中心天体质量M确定的引力场，β仅是一个与R有关的位置函数。当R=r时，即R为天体半径时，令

βr称作引力场特征值的最大值，就是在被考量的引力场空间β所能达到的最大值。

特别的，当R趋近于∞时，规定β=1；因此β≥1。

根据(11-14)式，光子在天体表面的速度即(11-5)式可以表示为

根据(11-15)式，显然从引力场外部入射到引力场中任意一点R处的光子速度为

(11-16)式说明引力场R处特征值的物理意义是该点光子速度与欧氏空间中光速c的比值。

根据前面的推导，(11-16)式表示从无限远处的欧氏空间入射到引力场中任意一点R处的光子速度。如果在引力场中任意一点R处的原子产生辐射，其光子速度应该是多少呢?显然其速度仍然是C=cβR。因为如果其速度不是C=cβR，无论它比cβR大或小，在理论上都可制造成功第一类永动机。因此，根据能量守恒定律，在引力场中的原子产生的辐射，其速度只能是与外部入射到该原子处的速度相同，都是C=cβR。

(11-16)式说明以下四点。

(1)光子在引力场中的速度，与其方向无关，与其在哪里产生或从哪里来无关；只与其在引力场中的位置(R)有关，与中心天体的质量有关。

(2)光子在引力场中的速度与所在位置的引力场相对强度有关，即与中心天体的质量有关，相对强度越大光子速度也越大。

(3)R越大，β的值越小，光子在该点的速度越小；R越小，β的值越大，光子在该点的速度越大。

(4)引力场中光子速度只有下限c，没有上限。(www.daowen.com)

特别的，若天体为史瓦西黑洞，在史瓦西黑洞的表面，即天体的特征半径。根据(11-16)式，在该处的特征值为

在史瓦西黑洞表面的光子速度为

如果黑洞的实际半径小于史瓦西黑洞半径，则光子在黑洞表面的速度可以更大。在史瓦西黑洞的表面，根据(11-12)式，tgα=1，α=因此光线在史瓦西黑洞表面的最大弯曲角度见图11-2，其值为

图11-2

图中，OR是史瓦西黑洞半径，PRP′是光线掠过史瓦西黑洞表面的轨迹。如果黑洞的实际半径小于史瓦西黑洞半径，则光线掠过黑洞表面产生的弯曲完全可以大于直角。

广义相对论将史瓦西黑洞半径处称作视界。意思是以视界为分水岭，我们只能观测到视界以外的信息，不能观测到视界以内的信息，包括光线。广义相对论将这一类天体称作黑洞。根据以上分析，说明光线事实上完全可以从黑洞内部射向外部，因为在黑洞表面的光子速度是而不是c，因此黑洞不存在“视界”，即不存在广义相对论意义的“黑洞”。按照广义相对论，光线掠过天体表面产生的弯曲角度为是弧度制。因此图11-2中∠PAO=∠OAP′≈57°。这同样说明不存在广义相对论意义的黑洞。由于历史原因，后面将半径的天体仍称作黑洞。

根据现行理论，中子星的质量为太阳质量的2倍，半径为10km。中子星表面的βr为

中子星表面的光子速度为

中子星表面的光子速度比欧氏空间快4.83×104km。光线在中子星表面可以产生的最大弯曲角度为

以上三式说明中子星表面的引力场强度很大，可以和黑洞表面相比较，和黑洞表面差不多。

根据现行理论，白矮星的质量最大为太阳质量的1.44倍，半径为103km，白矮星表面的βr值为

白矮星表面的光子速度为

白矮星表面的光子速度仅比欧氏空间快2.7km。光线在白矮星表面产生的最大弯曲角度为

以上数据说明白矮星表面的引力虽然很大，但是对光速的影响却不大。特别的，在太阳表面的值为

太阳表面的光子速度为

在太阳表面的光子速度仅比欧氏空间快2.7cm。太阳表面的引力对光速的影响非常小，即对时空标准或时空计量的影响非常小，完全可以忽略。完全可以将太阳表面看作欧氏空间。