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  • 1 # 科學聯盟

    題主你好,廣義相對論已經把引力幾何化,換言之,在廣義相對論看來,並不存在牛頓力學意義上的“引力”。因此對於重力我們無法做受力分析,也無法做牛頓力學意義上的力學計算。這一點需要題主詳細學習廣義相對論理論。

    受力分析僅僅是牛頓力學裡面的“雕蟲小技”,可以說是“下里巴人”的東西。在牛頓力學發展到廣義相對論的二百二十多年時間裡,物理學家早已將力學發展為分析力學,力的概念被大大弱化了。到了相對論時代,引力已經被完全取消“力”的資格了。後來發展出來的量子力學(應該是相對論性量子場論)則更進一步,用交換粒子對來解釋力這一現象的實質。因此當我們談及廣義相對論或者量子理論時候,請忘記受力分析!!

    受力分析在高等物理裡是根本不存在的,因此也就談不上對受力分析的修正——高等物理對受力分析的態度是直接推倒重來。這一點我請題主務必記在心裡。對於廣義相對論,凡是不具有廣義協變性的相互作用一律需要接受廣義相對論的改造,比如說摩擦力、靜電力等都不是服從廣義協變性的。而這些力歸根到底是電磁場,所以我們需要發展廣義協變性的電磁理論,這樣只需要求解這個理論的動力學方程就能解決力學問題。可是廣義相對論還不能一勞永逸地解決這些問題,原因是求解廣義相對論動力學方程是一件難如上青天的事情。牛頓力學的優點是簡單易懂,這是廣義相對論、量子理論都不具有的特點。我不想花太多時間去介紹廣義相對論的計算,因為目前除了藉助計算機,基本是很難求出(手算)教科書里程式化的幾個解以外的解。這是這個理論自誕生以來在長達半個世紀裡鮮有人能做出大成果的原因之一。在1979年的格羅斯曼(愛因斯坦大學的同學)會議上,有人提問如何求解一根質量分佈均勻的杆所激發的引力場(廣義相對論),答案:無人可以回答!廣義相對論連如此簡單的問題都無法回答,我們可以想象這個理論有多麼特殊吧(也可以作為詬病廣義相對論的一點依據)。

  • 2 # 沈大哥

    1.在牛頓力學中,時空近乎於“均勻”,時間均勻流逝,空間中物體形成的引力場線或均勻發散,或均勻收斂,或平行。在牛頓力學範圍內,除引力本質有待探討外,受力分析在解決牛頓力學問題仍是不二手段。

    2.愛因斯坦相對論力學中的時空已“發生彎曲”,牛頓力學中的受力分析不再適用。“場”理論可解釋愛因斯坦力學中物體為什麼受力,並可根椐愛因斯坦相對論公式計算出對應時空物體受力大小的因果關係。能量在愛因斯坦空間中是以波動形式傳播(愛因斯坦預言的引力波)。所以在愛因斯坦空間多是引力場中的狀態量,進行“受力分析”解決力學(力是過程量)問題不再適用。

    3.量子力學中量子間的作用幾乎與時間無關,既不是“狀態量”,也不是“過程量”。量子運動打破了牛頓力學和愛因斯坦相對論力學的“因果律”而遵守“統計規律”,所以有人把量子力學的數模型叫“矩陣力學”。量子間如何作用的呢?至今是個謎。有人試圖用“場理論”、“弦理論”、“膜理論”、“引力子”和重拾“以太論”、來解釋都不能得出滿意結果。大統一場可望而不可及。所以,我認為愛因斯坦相對論力學、量子力學各自範圍內,解決(解釋)物理問題,不能把牛頓力學中的行之有效的“受力分析”在另兩個範圍內“套用”。

  • 3 # 惠元22

    其實引力,是物質最基本的能量和運動特性,它包括拉力,推力,頂力,壓力,合力,分力,是同一性的不同表現,如果沒有這個力就不能求得物質之間的吸引力和平衡力,溶合和轉化力,依靠力和排斥力。任何物質,無論大小,輕重,遠近,它都具有這種能力運動變化的特性,所以是物質存在的普遍性,沒有這個力,就不是物質。不過它在不同的物質,不同的條件下,它的性質和形式作用表現得不同吧了!這又是不同物質的特殊性,比如不同的時空,不同的溫度,密度,溶度,角度等等。一一雲柏

  • 4 # 媽咪說MommyTalk

    瀉藥。

    廣義相對論是對引力的另一種解釋。

    在經典力學中我們做受力分析是因為可以極大程度簡化模型,方便理解。往往受力分析時“力”也是很複雜,所以獨立出來,推力、壓力、彈力、摩擦力balabala...但是,推力和壓力本身就不是四種基本力,而彈力、摩擦力本質是電磁力,(四種基本力:引力、電磁力、弱力、強力)所以生活中純引力問題很少遇到的。

    但是考慮到大尺度問題是,比如星體星系之間的引力問題用到廣義相對論就很方便了。

    牛頓引力觀

    這個公式表示萬有引力,我們通常理解為兩個有質量的物體相互吸引,但這種解釋主要存在兩個侷限性:

    1、萬有引力公式認為引力是超距作用。也就是引力可以瞬時傳播,這顯然是不靠譜的,而事實是引力場的傳播速度是光速。最簡單的理解,假如有一天太陽突然消失了,過了8分多鐘地球才能脫離軌道。(光從太陽傳播至地球需要8分多)

    2、萬有引力公式適用於靜態、緩變弱場,換句話說萬有引力公式可以看做廣義相對論在弱引力場情況下的近似。

    廣義相對論觀

    廣義相對論認為引力不是力,而是時空彎曲產生的幾何效應。所以廣義相對論更多是一種數學模型。

    幾何效應?不好理解吧,請看下圖:

    假設我們用不同材質不同質量的小球做平拋實驗,保證小球出射角度、出射速度一致,你會發現,它們的運動軌跡是相同的!

    這就類似於廣義相對論的出發點,小球為什麼按照相同的軌跡運動呢?按照廣相的解釋,地球引力場使時空彎曲了,小球只不過是按照曲率空間中的短程線(最短距離)行走罷了。

  • 5 # 半知與糊塗的疊加態

    現代科學實驗可以證明空間彎曲是一片面的結論,是對光傳輸缺乏完整認識的條件下做出的結論。而量子力學作出的片面性結論在於波粒二象性。客觀的講,廣義相對論與量子力學的共同點就是對光學缺乏更為全面的觀察與認識。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 請問有哪些類似於致命彎道的電影?