關(guān)于廣義相對(duì)論的問題

2022-08-05 12:56

1個(gè)回答
愛因斯坦說:不受外力作用的時(shí)候,質(zhì)點(diǎn)在四維空時(shí)中的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條短程線,也就數(shù)說,拋出的物體做拋體運(yùn)動(dòng),軌跡是一條拋物線,是因?yàn)榈孛嫔系目諘r(shí)發(fā)生了彎曲,物體在拋出后不受外力,所以就沿著空時(shí)中的一條最“直”的線運(yùn)動(dòng)。
那么又怎么解釋自由落體運(yùn)動(dòng)呢?

愛因斯坦廣義相對(duì)論的基本原理是沒有錯(cuò)的。但要闡述你的問題,首先要定義一個(gè)“時(shí)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(yùn)動(dòng),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(shí)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(shí)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(huì)達(dá)到重力中心。
當(dāng)加速度效應(yīng)等于重力中心的“時(shí)空彎曲向量”時(shí)——我們以7.9km/s的速度拋出物體時(shí),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(shí),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(huì)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(huì)認(rèn)為“地球空間無限大”——你的地球宇宙。因?yàn)槟阌X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(huì)回到原地?;谕瑯拥募僭O(shè),你會(huì)認(rèn)為“太陽系空間無限大”——你的太陽系宇宙。因?yàn)槟阃瑯印帮w不到盡頭”。
當(dāng)你以大于11.2km/s的速度運(yùn)動(dòng)時(shí),你會(huì)到達(dá)銀河系宇宙?!?。
當(dāng)你以光速運(yùn)動(dòng)時(shí),你達(dá)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(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí),你會(huì)達(dá)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(huì)達(dá)到“之外之外之外……的空間”。

是重力中心的“時(shí)空彎曲向量”(平時(shí)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(shí)空。當(dāng)速度為零時(shí),時(shí)空沒有彎曲。如果地球(相對(duì)于太陽)沒有了速度,會(huì)“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(jìn)行解釋。但愿對(duì)你的理解有所幫助。
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