MATLAB代码对blackholeVis的影响：展示Schwarzschild（非旋转）和Kerr（旋转）黑洞附近的光线路径

简介：
本研究利用MATLAB编写程序，模拟并展示了Schwarzschild非旋转及Kerr旋转两种类型黑洞附近光线的轨迹变化，通过图形界面blackholeVis进行可视化呈现。 MATLAB代码在影响黑洞天体物理学领域中关于聚结黑洞的引力波检测方面取得了最新进展。这表明，黑洞不仅是理论研究中的重要对象，在现实中也确实存在于宇宙之中。因此，深入探究黑洞的工作机制以及它们如何影响周围天体变得极为关键，以便更好地理解这些现象的影响后果。 在没有非重力作用的理想平坦时空中，粒子将沿直线传播；然而当时空因靠近黑洞或其他大质量物体而发生弯曲后，粒子的路径会随之扭曲，并且向引力场损失能量的现象被称为“引力红移”。这种效应的程度取决于黑洞的质量、自旋和电荷。此外，由于黑洞自身的运动与旋转作用，光线会被拉近并使其频谱偏蓝化，这便是所谓的多普勒频移现象。 当接近黑洞时，重力的作用能够极大改变光的方向，并使光的路径完全扭曲。鉴于此，在这样的环境中直接观测几乎是不可能实现的任务，因此必须借助数学模型来预测和理解这些复杂的物理过程。项目的目标是利用MATLAB求解非旋转（Schwarzschild）及旋转（Kerr）黑洞周围的光线轨迹问题——即通过不同的参数设定考察光子路径，并绘制出事件视界的图像。 整个研究计划包括两大部分：首先，依据《特殊与广义相对论》等文献中的理论公式建立一个可操作的模型；其次，则是基于该模型生成光路可视化的结果。这项工作将分别针对两种类型的黑洞展开进行。