關(guān)于廣義相對論的問題

2022-08-05 12:56

1個回答
愛因斯坦說:不受外力作用的時候,質(zhì)點在四維空時中的運動軌跡是一條短程線,也就數(shù)說,拋出的物體做拋體運動,軌跡是一條拋物線,是因為地面上的空時發(fā)生了彎曲,物體在拋出后不受外力,所以就沿著空時中的一條最“直”的線運動。
那么又怎么解釋自由落體運動呢?

愛因斯坦廣義相對論的基本原理是沒有錯的。但要闡述你的問題,首先要定義一個“時空彎曲向量”,這就是“由速度產(chǎn)生的加速度效應(yīng)”。
速度為零(自由落體),物體朝著重力中心運動,這是最直的路線。
有初速度,但不大,加速度效應(yīng)也不大(平時被忽略了),物體在彎曲向量的作用下,軌跡將畫出另一條“最直”的路線——拋物線。不同的速度下,有不同的最直路線。當(dāng)加速度效應(yīng)接近重力中心的“時空彎曲向量”(我們不能再忽略加速度效應(yīng)了)——在地球上是g=9.8,軌跡將畫出一條“不斷收縮的彈簧圈”,但最終仍然會達到重力中心。
當(dāng)加速度效應(yīng)等于重力中心的“時空彎曲向量”時——我們以7.9km/s的速度拋出物體時,該物體就成了地球衛(wèi)星。我們以11.2km/s的速度拋出物體時,該物體就成了太陽衛(wèi)星……。
特別地,你坐在地球衛(wèi)星上,你“筆直地”超前飛,你會回到原地。假設(shè)我們是用類似超聲波的東西(不是用“光”)觀察世界,并假設(shè)原地的一切已發(fā)生了很大的變化,你已無法辨認(rèn),你會認(rèn)為“地球空間無限大”——你的地球宇宙。因為你覺得“飛不到盡頭”。
你坐在太陽衛(wèi)星上,你“筆直地”超前飛,你也會回到原地。基于同樣的假設(shè),你會認(rèn)為“太陽系空間無限大”——你的太陽系宇宙。因為你同樣“飛不到盡頭”。
當(dāng)你以大于11.2km/s的速度運動時,你會到達銀河系宇宙?!?
當(dāng)你以光速運動時,你達到了我們現(xiàn)在通常說的宇宙。如果能夠用比“光”更快的東西觀察宇宙,你有可能“看到”宇宙外的空間。遺憾的是,暫時還沒有!我們只能認(rèn)為現(xiàn)在的宇宙為無限大。
當(dāng)你能夠以超光速運動時,你會達到“宇宙外”——比現(xiàn)在的宇宙更大的宇宙空間。然后繼續(xù)提高速度,你會達到“之外之外之外……的空間”。

是重力中心的“時空彎曲向量”(平時我們稱它為“引力常數(shù)”,或者“重力加速度”)和“由速度產(chǎn)生的加速度效應(yīng)”彎曲了時空。當(dāng)速度為零時,時空沒有彎曲。如果地球(相對于太陽)沒有了速度,會“筆直地”飛向太陽——也就成了太陽系的自由落體。
我不能用太專業(yè)、太嚴(yán)格的術(shù)語進行解釋。但愿對你的理解有所幫助。
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