空间是怎么扭曲的 引力为何会导致空间扭曲?
引力为何会导致空间扭曲?
引力会导致空间扭曲,其实这并不是最根本的原因,最根本上来说是一个物体的质量对空间耐模造成了压迫,空间受到压迫之后产生了重力或者说引力,然后才会造成一种空间的弯曲,这是有顺序的。
我们可以做一个比喻,一个星球对宇宙这个大的环境所造成的压迫,就相当于我们把一个铅球放在了蹦床上面,这个铅球的质量越大,这个蹦床的凹陷程度越深,同时它反弹的力量也就越大,只不过这个铅球和蹦床形成了一种力的平衡,它反弹的那个力就是引力重力,然后铅球本身的重量就是这个星球的质量或者这个星系的质量。可能这个比喻在专业人士看来是不太恰当的,但是个人理解应该是没什么问题的。
一个物体所拥有的质量越大,它所造成的引力坍塌就越大,空间探索越是严重,我们在太阳系之中就能得到验证,太阳的引力很大,在太阳系之中是最大的,因为它的质量占到了整个太阳系的98.6%,太阳系所有的天体都要围绕太阳运转,它是整个太阳系的中心,然后地球本身也拥有一定的质量,也吸引了月球和一些小的天体,不算天体吧,就算是陨石之类的东西围绕地球旋转,还有我们所发出的人造卫星,它都是受到了地球本身引力的影响,这个引力就来源于地球族竖自身质量对空间所造成的压迫。
空间扭曲到一定程度,据说是可以打开一个空间的通道的,这个空间通道目前来说我们只是有了个大胆的猜想,但是还没有人知道到底需要多大力才能打破这个引力的上限,因为空间探索就意味着它弯曲了,弯曲到一定程度,它自然就会裂出一个口子,这个口子可能就能够让我们通往另外一个空间,昌穗缓科学家在做一些实验,这些专业东西我们可能就不清楚了。
空间为什么会扭曲?空间不是空的吗?
不要望文生义,“空”只是表象,随着人类对宇宙认识的不断加深模歼,以后对于空间的了解也会不断进步的。
说白了。空间的扭曲是产生引力的根源,打个常用的比方,在一个有弹性的被拉平的橡胶膜上放一个铁帆码兆球,毫无疑问铁球会在橡胶膜中心形成一个凹陷,我们可以认为这是大质量物体使空间(橡胶膜)产生了扭曲,而这时候再在橡胶膜上放一个态租乒乓球,乒乓球就会趋向铁球滚动,即被“引力”所吸引。
当空间不是由物质构成时,它是如何弯曲的呢?
“时空是弯曲的”是物理学家对“广义相对论的数学(GR)使用弯曲流形的数学”的草率说法。
现在,在物理中,我们经常喜欢把数学形象化,使它更容易学习。在电子学中,我们想象磁力线(力线)和电势。在GR中,我们可以用两种方法来形象化曲线流形的数学。(这里有几个精彩的动画来解释它是如何工作的)。
第一个是直接画出流形。二维流形是一个曲面。如果它是弯曲的,那么在三维空间中,它就像马鞍或球体。你可能见过这样的太阳嵌入图,也见过二维(四维时空)嵌入三维空间的黑洞嵌入图:
这只是一个想象。我们并不是说4d时空真的嵌入了5d空间,但为了画出有用的图形,我们可以假装是这样的。然后网格(在上图中)是“空间的织物”,它看起来是弯曲的。
还有另一种不需要额外维度的形象化方法。在这种情况下,上面的网格不会弹出向上向下的方向。相反,网格将停留在平面上并被扭曲。(见上面的视频链接。)我个人更喜欢第二次想象。费曼在他的“热板”行桥讲座中也使用了谷歌。然后,我散源们可以很容易地看到时间在网格中是如何压缩的,对应的时钟在质量附近运行得比在空空间中慢。
在这种情况下,它也只不过是一个可视化。没有人声称扭曲网格真的存在,有一个压缩凝胶。这是一种解释。当我们使用已知的物理定律并问,“为什么会有更深冲带态的层次根据这些定律运行”时,我们正在寻找一种解释。
几个世纪以来,化学家们一直用原子来解释化学,因为许多反应都是以一定的整数比例发生的。它花了很长时间才证明原子的存在。和EM一样,我们把麦克斯韦方程解释为存在一个贯穿空间的场。但在这种情况下,我们没有发现任何“场原子”。GR也是一样:我们可以把爱因斯坦的方程解释为存在凝胶、织物或以太,但我们没有办法证明它的存在。QM也一样:在量子力学方程的下面存在着几种不同的解释。(一些所谓的解释并不是真正的解释,因为它们额外地修改了QM方程。)