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  • 1 # 科普新視界

    說實話,本人無法確切理解,因為我還沒有徹底理解黎曼幾何。

    相信我,黎曼幾何作為一種非歐幾何,肯定是存在我們這種以歐氏幾何為固定模板長大的人輕鬆就能理解的,正如讓活在3維世界的你去拼命的構想4維空間的樣子。

    還好我不是研究這方面的,所有我選擇了相信愛因斯坦就好了。

    所以,如果簡單理解,還是用網上經典的床單鐵球好了。

  • 2 # 經濟相對論580

    首先需要澄清一點,愛因斯坦從來沒說過引力的本質就是時空彎曲,只是說引力是造成時空彎曲的原因,這可以看成是對引力的一個幾何學解釋。

    愛因斯坦創立相對論的過程中,受彭加勒的影響很大。彭加勒認為,每一個幾何學定理的背後都包含著一個物理定律。所以,愛因斯坦畢生致力於將自己的相對論理論建立在邏輯嚴密的幾何學基礎上。狹義相對論建立在閔可夫斯基幾何的基礎上,廣義相對論建立在黎曼幾何的基礎上。因此,只有深刻地瞭解並掌握了這兩種幾何學,才能真正瞭解相對論。從本質上說,相對論物理就是非歐幾何物理。

    廣義相對論的幾何空間即黎曼幾何空間,是一個封閉的橢圓曲面空間,這個空間就是愛因斯坦認識宇宙空間的基礎,也是愛因斯坦預測物理現象應該嚴格與黎曼空間一致的基礎。因為黎曼空間是彎曲的,所以根據時間與空間同步收縮的相對論推論,時間也必然與空間一樣會彎曲,這就是所謂的時空彎曲;時空彎曲與人的經驗並不一致,因此愛因斯坦認為引力是導致時空彎曲的原因。可以看出,愛因斯坦對時空彎曲的預測以及引力的作用,邏輯判斷的基礎就是黎曼幾何學;如果黎曼幾何是邏輯上無矛盾的正確的,那麼建立在黎曼幾何上的物理定律也必然是正確的,以此預測的物理現象也會必然發生的。

    這就會提出一個問題:物理真理與幾何真理真的等價嗎?幾何推理是否真的能完全取代物理實證?

    所謂的時空彎曲,並不是真的時空是彎曲的,而是廣義相對論的幾何空間是彎曲的。為了使一些天文的觀測現象符合廣義相對論的物理結論,就必然會得出時空彎曲的結論。應該說,幾何空間並不是真實的宇宙空間,真實的宇宙空間只能是三維空間、時間也是獨立的一維時間;廣義相對論的黎曼幾何空間相對於無限的宇宙來說,只是個無窮小的曲面空間,根本不可能彎曲宇宙時空。廣義相對論是有限幾何為基礎的理論,自然有適用範圍,超出適用範圍所得出的結論肯定是錯誤的甚至是荒謬的。

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