您当前位置:首页-物理空间-详情

在广义相对论中,为什么解释说“时空”在光经过太阳时需要弯曲,而不仅仅是光本身在空间中弯曲?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-10-05 10:39:24

那么,为什么光会“在空间中弯曲”呢?太阳周围是什么区域会导致光线弯曲?如果这个区域没有什么特别之处,那为什么光线不会在任何地方、任何时间都发生弯曲呢?

就我们所知,光默认是直线传播的。只有当它接近质量,或进入(或离开)某种透明材料,或接近表面(都是折射效应)时,它才会弯曲。

所以,太阳附近一定有什么东西导致光的路径弯曲。既然我们已经知道了与恒星、行星和其他物质物体有关的引力,似乎合理地猜测引力是导致它弯曲的原因,当我们测量太阳附近的空间时,我们发现它并不是像桌面那样“平”的。在一个平面上画一个三角形它的内角和是180度。如果你画一个三角形表面及其角加起来其他号码,然后你知道表面不能平。这纯粹是由于形状,或表面的“几何”-它有一个曲线,它是平的桌子没有。我们已经用卫星做过了——观察它们的位置,测量它们之间的角度以及它们在地球上的角度,这些角度的总和告诉我们,地球附近的空间是弯曲的就像爱因斯坦说的,太阳附近的空间是弯曲的。

这就是我们知道的空间可以物理曲率,我们可以测量它。

现在我们来看时空的“时间”部分。许多人不认为需要将空间和时间组合成一个复合实体,但实验表明我们别无选择。如果你有弯曲的空间,在那个空间里时间会成比例地影响。通常的例子是引力时间膨胀;在地球表面上的时间比在高海拔地区要慢。这不是假设性的,甚至也不是理论上的——实验已经证实了这一点。这意味着时间就像空间一样容易受到几何图形的影响,这一点已经在我们发射到太阳系其他地方的宇宙飞船上得到了证实,甚至在我们离开太阳系的路上也是如此。time-slowing总是准确的数量成正比当地引力场强度(如果有)和相对速度,所预测的爱因斯坦。

这使得时空更像是一种可以聚焦光线的透明材料。这就是爱因斯坦透镜效应——太阳的引力使它附近的时空发生“弯曲”,就像一个巨大的、不是特别强的放大镜。时空的曲率很像透镜的曲率。如果它不弯曲,光就不会弯曲。

我知道,这也是令人费解的。我们希望相信空间只是空无一物,没有任何可测量的属性,但实际上与自然进行核对表明,我们的“想要”是极其天真的。

大自然比我们想象的要古怪得多。那不是很有趣吗?
D相关下载
Z最新攻略更多+
热门文章更多+
近期大作更多+