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1 # 艾力克斯11
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2 # 物原愛牛毛1
提問者用心了,問題描述洋洋灑灑寫了一大篇,我瞭解了題主的意思,但我覺得這個問題換個問法會更好,比如說:既然引力是時空彎曲的幾何效應,物體沿著彎曲時空作“測地線”運動,那為什麼速度不同的物體走的軌跡不一樣?答案是:因為時空具有相對性。物體的運動速度不同,所處的時空就不同;而不同時空的彎曲程度是不一樣的,所以物體走的軌跡就不一樣。下面是詳細解釋。
惠勒有句話說的好,“物質告訴時空如何彎曲,時空告訴物質如何運動”,這句話的含義就是大質量物質的空間是彎曲的,或者說物質彎曲了周圍時間和空間;而物質只能在彎曲的時空中運動,當然物質也影響彎曲的時空。離開物質,時間和空間不能單獨存在。詳細說一下就是,一個大質量物體,如地球、太陽或黑洞扭曲了空間,把它周圍的空間拉向它的中心,大質量物體拉的是空間,並沒有直接拉在空間中運動的物質,物質本來在平直空間沿著直線運動,但隨著空間的彎曲,它的運動軌跡也就變得彎曲(因為物質只能在空間中運動),導致我們知道的“引力”顯現出來。
拿我們自己來說,我們正被拉向地球,因為我們周圍的空間正把我們拉向它的中心。行星本質上是直線運動,然而太陽會彎曲行星所在的空間,行星繼續沿著相對於彎曲空間是直線的路徑(重新定義一下“直線”,即在給定的曲面或空間內兩點之間最短的距離。在曲面中這條直線是彎曲的,我們稱為“測地線”。)運動,那它的軌跡就是彎曲的。從而導致行星遵循太陽創造的這種無形的彎曲軌跡。但是注意,大質量物體並不是把周圍空間彎曲成只有一條軌道,也不是隻存在繞著大質量物體轉動的曲線軌道,大質量物體把周圍空間向它中心拉,自然更存在向它墜落的軌道,比如說我們就是被地球牢牢地拉向它的中心,而非繞地轉動。實際上大質量物體並沒有把周圍空間變成一些固定的彎曲軌道,彎曲的空間具有很複雜的相對性,它與物體的運動有關。物體的運動軌跡不僅與大質量物體周圍的彎曲空間有關,還與物體自身運動速度的大小和方向以及它的質量有關。
物體在彎曲的空間作測地線運動,物體反過來也影響了空間的彎曲。根據相對論,不同運動速度的物體處於不同的時空,不同時空的彎曲程度也是不一樣的。速度不同的物體在不同的彎曲空間裡作不同的測地線運動,物體運動速度大到一定程度(比如幾個宇宙速度節點)會脫離大物體的彎曲空間。
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3 # 侶意
物體在沒有任何天體的三維座標系中的運動,可以認為是理想狀態下的物體運動,簡化後可以認為一定速度內可以做勻速直線運動。當物體運動解決光速時,就需要考慮相對論效應了,這個三維座標系就不適合描述這種狀態了。當座標系內加入大質量的天體後,這個座標系就有點複雜了,時空跟隨著加入,三維座標系就不能直接套用了。
三維座標系是用於我們熟悉的三維歐氏空間內的,但要是討論廣義相對論的時空扭曲,就要用黎曼空間,這是一種向量空間,具體的還是看數學資料吧,這裡就不展開了。大天體對周圍時空的扭曲,一般可以用光線經過天體時路線發生偏轉,即所謂的“測地線效應”,這是彎曲的空間內一條最接近直線的路徑。
物體在大天體造成的時空扭曲中,如果物體和大天體之間只受引力的作用,一定條件下,物體會順著測地線進行運動。不同速度的物體會被天體捕獲和逃逸,就是因為所謂的“變彎的直線”是一定的物體速度後物體運動後的軌跡線,而不是說所有速度的物體都要沿著這條線,因果關係不能弄混了。
針對物體是逃逸還是被捕獲,還是用萬有引力定律等對物體進行受力分析比較方便,就不要用引力場方程和時空扭曲的概念了。物體的運動軌跡,直接用時空扭曲之後表現出來的引力去計算即可。
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4 # 波中行
從相互作用前提出發,碰撞是相互作用的最基本方式,也是最直觀、最易理解的方式。也就是說相互作用只能從碰撞中來,絕對不存在什麼吸引,吸引只是假像。
從這個前提出發,考察宇宙間一切相互作用,發現天體運動規律。
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5 # 漁樵5488
說引力是空間彎曲的表象,那空間彎曲就不是引力的表象嗎?或者這兩者都是表象?
這個想法困擾我很多年了。產生這個想法的原因是一些問題很容易用萬有引力去計算和解釋,有些問題很容易用空間彎曲來計算和解釋。這使我聯想到了數學中的泰勒變換,傅立葉變換,拉普拉斯變換,保角變換等一系列變換。
函式f=f(x)中,左測是函式(或者說是事物的本質),右側則是函式在某個表象空間中的表現形式。有些函式在用泰勒級數展開時,很簡單,有些則用傅立葉級數展開時很簡單。
所以引力和空間彎曲是否都是表象讓我很困惑。在此,恭請高人答疑解惑。不勝感激!
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6 # 創新數
是力決定的。
正是因為有了力,使物體產生了速度。有了速度,物體間產生了距離的遠近。有的物體,越跑越遠;有的物體,越跑越近。宇宙和萬物都是一個道理,叫做:近而遠之;遠而近之。
兩個或多個物體因為力扭曲,拉到一起。越近這力就越大,最後承受不了,產生反作用力,又分離開來,這是進而遠之。
因為宇宙是無窮的,物質也是無窮的,當一物體因為力扭曲,飛遠時,必然會碰到另一個物體的。這就是遠而近之。
人世間也是一樣。親兄弟姐妹是近親吧,但隨著時間的推移,越走越遠。
異姓甚至不相識的人遠吧,成親相愛的偏偏都是這些人。
不論是天,無論是地,
無論是人,無論是事。
一切自然,宇宙同理。
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7 # 長眉
常識中,只看見重量可壓彎物質,沒有質量能壓彎什麼東西的事實。愛因斯坦猜測是大質量天體壓彎了時空,他沒有解釋時空彎曲為什麼是質量作用,而不是其它作用。而鉛球、石頭等重物壓彎了蹦床,是不能證明質量可彎曲時空的,質量和重量不是一個概念。我認為題目的第一句話應該調過來說,是力的作用彎曲了物質空間,而不是時空彎曲導致天體作曲線運動。愛因斯坦看到了時空彎曲是事實,他把這個彎曲看成是質量的直接作用,其原理是什麼?我認為他沒有說清楚,他的觀察結論,仍停留在表象上,並不比牛頓的引力理論高明,牛頓的切線方向上的那個第一推動,才是值得大家關注的,找出了第一推動力,天體作曲線圓周運動的問題就找到了因,這個因就是星雲作螺旋圓周運動產生的,牛頓的上帝沒有作這個第一推動,流體物質螺旋自轉,才是這個自然之力產生的原因,它跟地球上的流體螺旋自轉,基本原理相同,物質的螺旋圓周運動,即是天體自轉的動力,也是天體公轉的原動力。是天體自轉產生的引力場,使物質空間彎曲,每個自轉天體系統所能彎曲的物質空間範圍,等於引力場或電磁場所能達到的最大物質空間範圍,引力不能作用無限遠,宇宙里根本就沒有什麼力的作用,可以達到無限遠。自旋的物質個體的質量和密度有限,決定了它所產生的自轉方向上的作用力範圍也是有限的。
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好好去觀察那個通用的天體扭曲圖片,越靠近天體,單位正方形被拉伸的更厲害,原本的直線變得更彎曲,甚至掉入天體內部,這是時空被扭曲的情形,時空的扭曲造成"勢",往天體靠近的趨勢,你原來的速度如果夠快,也就是動能夠大才能逃離這個"勢",這就有點像在既存的電磁場下,場的電力線或磁力線是固定的,帶電粒子在場裡面的運動速度等依然是可循的