信愛因斯坦得相對論:時空漩渦被發(fā)現(xiàn) 時空漩渦存在于愛因斯坦的相對論中一直未得到證實,而時空漩渦的應(yīng)用卻是早早的存在于大量的科幻故事情節(jié)中了,,最典型的就是哆啦A夢-機器貓的任意門,!現(xiàn)在好消息傳來了,美國的科學(xué)家通過探測衛(wèi)星分析數(shù)據(jù)結(jié)果后發(fā)現(xiàn)了地球附近存在因時空扭曲形成的時空漩渦,再一次證明了愛因斯坦相對論的預(yù)言(),。那么愛因斯坦的相對論中,,對于時空漩渦是如何描述的呢?
相對論分為狹義相對論和廣義相對論,,相對論和量子力學(xué)是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大基本支柱,。在廣義相對論中認為,物質(zhì)質(zhì)量的存在會造成時空的彎曲,,在彎曲的時空中,,物體仍然順著最短距離進行運動(即沿著測地線運動–在歐氏空間中即是直線運動),如地球在太陽造成的彎曲時空中的測地線運動,,實際是繞著太陽轉(zhuǎn),,造成引力作用效應(yīng)。說的直白一些,,就是距離因為時空漩渦的存在會變短! 相對論的相關(guān)知識: 相對論的基本假設(shè)是光速不變原理,,相對性原理和等效原理,。相對論和量子力學(xué)是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大基本支柱。奠定了經(jīng)典物理學(xué)基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué),,不適用于高速運動的物體和微觀條件下的物體,。相對論解決了高速運動問題;量子力學(xué)解決了微觀亞原子條件下的問題,。相對論極大的改變了人類對宇宙和自然的“常識性”觀念,,提出了“同時的相對性”,“四維時空”“彎曲空間”等全新的概念,。 狹義相對論 狹義相對論是只限于討論慣性系情況的相對論,。牛頓時空觀認為空間是平直的、各向同性的和各點同性的的三維空間,,時間是獨立于空間的單獨一維(因而也是絕對的),。狹義相對論認為空間和時間并不相互獨立,而是一個統(tǒng)一的四維時空整體,,并不存在絕對的空間和時間,。在狹義相對論中,整個時空仍然是平直的,、各向同性的和各點同性的,,這是一種對應(yīng)于“全局慣性系”的理想狀況。狹義相對論將真空中光速為常數(shù)作為基本假設(shè),,結(jié)合狹義相對性原理和上述時空的性質(zhì)可以推出洛侖茲變換,。 廣義相對論 廣義相對論是愛因斯坦(Albert Einstein)在1915年發(fā)表的理論。愛因斯坦提出“等效原理”,即引力和慣性力是等效的,。這一原理建立在引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量的等價性上(目前實驗證實,在10 12的精確度范圍內(nèi),仍沒有看到引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量的差別),。根據(jù)等效原理,愛因斯坦把狹義相對性原理推廣為廣義相對性原理,,即物理定律的形式在一切參考系都是不變的,。物體的運動方程即該參考系中的測地線方程。測地線方程與物體自身故有性質(zhì)無關(guān),,只取決于時空局域幾何性質(zhì),。而引力正是時空局域幾何性質(zhì)的表現(xiàn)。物質(zhì)質(zhì)量的存在會造成時空的彎曲,,在彎曲的時空中,,物體仍然順著最短距離進行運動(即沿著測地線運動–在歐氏空間中即是直線運動),如地球在太陽造成的彎曲時空中的測地線運動,,實際是繞著太陽轉(zhuǎn),,造成引力作用效應(yīng)。正如在彎曲的地球表面上,,如果以直線運動,,實際是繞著地球表面的大圓走。 |
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