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当空间不是由物质构成时,它是如何弯曲的?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-12-07 09:00:46

空间不会弯曲。在相对论中,空间用“时空”这个术语来描述,它描述了质量如何以质量减慢时间的方式扭曲时间,以及加速度如何扭曲时间。这只是一个数学构造,允许你计算轨道或路径的行星,火箭,卫星,和其他在外层空间移动的东西。

为了构建一个不包含力的数学理论,爱因斯坦必须让空间中的每一点都有自己的小区域,在这个区域里,相对于附近的区域,可以有一组不同的自由坐标系。这允许时空的几何或坐标被扭曲。

爱因斯坦的相对论发展了一个坐标系,在这个坐标系中,两个物体相对位置的任何变化都意味着一个物体被另一个物体所观察到的时间关系的变化。一个时间值的变化意味着物体相对位置的变化与物体的质量成比例,因此物体的时间将减少,即t2=t1*SQRT(1-(△r/t1)^2/c^2)。这里t1是观察者自己的时间,t2是第二个物体观察到的时间。相对位置的变化为△r。用于单位之间转换的常数c。两个物体相对位置的变化△r,必然意味着其中一个物体被另一个物体所观察到的时间的变化。

当时间值t发生变化时,△r的相对位置就会发生变化,即△r=t^2(-1*G*m1*m2)/(r^2)*(m1+m2)。r表示距离。△r为时间值随时间t变化时物体相对位置的变化。从这个方程中我们可以看出,如果物体的质量(m1和m2)更大,差距就会更大;如果r更大,差距就会更小。G是一个常数,用于单位之间的转换。因此,如果时间值“t”增加,这将导致距离值“r”减少,与物体的质量成正比,与物体之间的距离成反比。

保龄球在被拉伸的橡胶板上引起凹陷的类比,只是一个想象一个小球横滚将会以弯曲的路径朝向较大的球。一个接近大质量物体的物体,比如一颗行星,会沿着类似的弯曲轨迹,利用爱因斯坦的相对论方程,就可以计算出它的路径。弯曲的路径只存在于“时空”中,而不在我们从地球上看到的空间中。
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