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在广义相对论中,我们不是用重力来解释引力吗?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-12-29 08:59:28

不,科普的解释是,但他们解释得不对。尤其是当他们谈论更高维度的空间曲率时。

你在描述中看到的时空曲率不是空间曲率,而是“度量”的曲率,它与你对时间和空间的测量有关。还记得较低的时钟运行得更慢,与引力时间膨胀一致吗?你可以想象出一个15个光学时钟组成的平面阵列。然后绘制所有的时钟速率,这样较低的时钟速率在3D图像中生成较低的数据点,而较高的更快的时钟速率在3D图像中生成更高的数据点。当您将这些点连接起来以显示晶格时,您的绘图如下所示:

在广义相对论中,我们不是用重力来解释引力吗

这是维基百科里曼曲率张量页面上的图片。这是你对弯曲时空的典型描述。因为它是由光学时钟速率导出的,所以它也是光速的曲线图。当然,这张照片会让你想到在床单上滚动大理石,所以这张照片是错的。对于正确的图片,想象你可以从下面看地球和晶格。然后试着把太空想象成一种三维的、像金石一样的幽灵般的弹性胶状物,它被束缚在地球质量中的能量集中向外推进。不是向内拉,而是向外推,像这样:

在广义相对论中,我们不是用重力来解释引力吗

然而这张照片仍然不理想,因为地球是球形的,这意味着网格线是弯曲的,这让你认为弯曲的时空就是弯曲的空间。为了解决这个问题,我们需要放大以丢失地球的曲率。这样地:

在广义相对论中,我们不是用重力来解释引力吗

在矩形中,每一个时钟的位置都与时钟的位置有关。较低的时钟运行较慢,这与引力时间膨胀一致。由于光速在空间上是可变的,一束穿过图片的光束会向下弯曲,就像爱因斯坦说的:“第二,这个结果表明,根据广义相对论,在有引力场的空间里,光速恒定的定律不再成立。正如一个简单的几何考虑所表明的,光线的曲率只出现在光速在空间上可变的空间中”。

请注意,光并不“遵循时空的曲率”。这是另一个不正确的科普解释。还要注意光不会弯曲,因为时空是弯曲的。爱因斯坦从来没有说过。他说它曲线是因为光速的变化,他一次又一次地说,而且他从未停止过。有关更多详细信息和参考资料,请参见重力如何工作。
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