怎样理解时空弯曲

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/19 02:04:31

时空弯曲
爱因斯坦狭义相对论中的内容,他解释了引力作用和加速度作用没有差别的原因。还解释了引力是如何和时空弯曲联系起来的,利用数学,爱因斯坦指出物体使周围空间、时间弯曲,在物体具有很大的相对质量(例如一颗恒星)时,这种弯曲可使从它旁边经过的任何其它事物,即使是光线,也改变路径。广义相对论指出,时空曲率将产生引力。当光线经过一些大质量的天体时,它的路线是弯曲的,这源于它沿着大质量物体所形成的时空曲率。因为黑洞是极大的质量的浓缩,它周围的时空非常弯曲,即使是光线也无法逃逸。

爱因斯坦的广义相对论认为,由于有物质的存在,空间和时间会发生弯曲,而引力场实际上是一个弯曲的时空。爱因斯坦用太阳引力使空间弯曲的理论,很好地解释了水星近日点进动中一直无法解释的43秒。广义相对论的第二大预言是引力红移,即在强引力场中光谱向红端移动,20年代,天文学家在天文观测中证实了这一点。广义相对论的第三大预言是引力场使光线偏转,。最靠近地球的大引力场是太阳引力场,爱因斯坦预言,遥远的星光如果掠过太阳表面将会发生一点七秒的偏转。1919年,在英国天文学家爱丁顿的鼓动下,英国派出了两支远征队分赴两地观察日全食,经过认真的研究得出最后的结论是:星光在太阳附近的确发生了一点七秒的偏转。

弯曲时空
我相信,单纯的思考足以了解世界观。
——阿尔伯特•爱因斯坦

爱因斯坦在1905年既复活了光的微粒说,又维护了麦克斯韦电磁理论的正确性,但是他发觉自己进退维谷。关于辐射的这两个概念是相互矛盾的:如果光是由粒子组成,那么按照万有引力定律,它就会受别的物质影响,果若如此,光速又怎能如狭义相对论要求的那样是绝对恒星呢?
这个矛盾当然应归根于引力。引力在宇宙中无处不有,并使所有物质加速,而狭义相对论的惯性系是严格地没有加速度的。爱因斯坦很清楚这个症结,并认识到,要使引力能与狭义相对论的电磁时空相协调,首先必须重新理解“力”的概念本身。
牛顿万有引力定律要求一切物体都具有一种称为引力质量的内在属性,用以量度每个物体所能产生的引力。此外,牛顿还用三个基本定律概括了物体在任何力(引力或别的力)作用下的行为。第一定律简单地说就是笛卡儿的惯性原理:不受力的物体保持静止或作匀速直线运动;第二定律