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  • 1 # 力學Nerd王小胖

    空間的扭曲必須在大尺度才能看清楚。小球如果是正對著太陽撞過去,那麼是不會觀測到任何曲線路徑的,這與空間扭曲的方向有關。

    1、引力是質量引起空間扭曲的一種外在表現——引力的相對論解釋

    愛因斯坦認為質量會引起時空的扭曲,質量越大,扭曲的就越厲害,引力就是這種時空扭曲產生的空間梯度。扭曲的空間中,直線當然不再是直線,而是隨空間的扭曲變化而變化。

    上圖為扭曲的示意圖,但是我們在網上最常見的是下圖。實際上,下圖並非真正的空間扭曲的樣子,它是用了一個面,形成下凹的扭曲效果。

    很顯然,球體是對稱的,空間也是對稱的,那麼這個扭曲的點應該就是球體本身。所以,實際的空間扭曲是從物體表面呈放射狀出去。即:法線方向並沒有被扭曲,環線方向則是被縮短了距離。下圖較為直觀地展示了三維狀態下的空間扭曲效果。

    愛因斯坦預言的時空扭曲,目前已經被實驗觀測到了。引力透鏡實際上就是由於大質量天體的存在,導致附近空間扭曲,光纖被大質量天體所彎曲,就像透鏡的效果。

    2、金屬球撞向太陽的軌跡

    在這裡,首先假設太陽和金屬球都是正球體。這樣,太陽引起的時空扭曲,會把附近的空間拉向太陽表面。離得越近,這種拉近的效果就越明顯。方便觀測,我們建立球座標系,原點位於太陽中心。那麼,在球形太陽外,相同距離的扭曲效果相同,形成一層層的同心球面。離太陽越近,球面的距離也越靠近,呈一定比例往外擴散,最終與平整空間接軌。所以,在法線方向,直線依舊是直線。

    當金屬球,正面撞向太陽時,其初始軌跡正好是太陽的法線方向。因此,雖然太陽扭曲了空間,但是這個金屬球卻能以直線撞向太陽,如下圖的紅色小球。但是,如果小球不是正對著太陽撞過去,那麼小球就會沿著扭曲的空間運動,其軌跡就不是直線了,直觀表現來講,就是小球受太陽引力而被太陽拉過去,如下圖橙色小球。

    3、總結

    根據相對論,空間的扭曲是由於大質量天體導致的,但是這個扭曲的空間並不是毫無規則的。在其法線方向,直線依舊是直線。所以,如果這個金屬球正對著太陽撞擊過去,那麼其運動軌跡就是直線;如果這個金屬球不是正對著太陽撞擊過去,那麼會沿著扭曲的空間運動,直觀表現就是受到太陽的引力影響,被拉近了距離。

  • 2 # 石鼎文

    任何混時空與物理,混質與能的研究,都是徒勞的,愛因斯坦就是一個先例,失敗的先例,物理的是物質的世界,時空為人文尺度!分不清人文與物理,不用談,已經是無可救藥了!,引力的路徑本質上由天體物理場的分佈相關,外場為扭曲的,球的運動效應與引力相干涉,它的路徑為旋轉的最速線一>行星軌道!

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