广义相对论如何解释物体以加速度下落?
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/08 04:36:02
广义相对论如何解释物体以加速度下落?
广义相对论如何解释物体以加速度下落?
广义相对论如何解释物体以加速度下落?
空间弯曲.
牛顿定律说物体不受力就不改变运动状态.相对论也这么认为.
你在那个东西上测量,它没有受任何力的作用,上面的任何东西都在失重状态,可是为什么那个东西会下落呢?
显然,因为它没受任何力,所以它没有加速下落,它匀速直线运动或者是静止的.与它的空间坐标相比,是它周围的东西都受到向上的支撑力,所以都在向上做加速度运动.也就是相对于它来说,它进入了一个弯曲的空间.
关于空间弯曲的问题,简单的说就是一个作着加速度运动的空间,具体的解析就是四维空间的坐标系的某个或多个坐标轴是弯的,或者刻度是非均匀分布的.
四维空间不能直接画在二维的平面纸上,所以必须根据三视图原理,分解成六个平面坐标系.
即(X,Y)、(Y,Z)、(X,Z)、(X,T)、(Y,T)、(Z,T)六个平面坐标联立,形成一个(在数学中叫矩阵的)坐标组.速度随着时间的变化(加速度)就表示坐标轴的刻度分布密度随时间而变化,上面的直线就会发生弯曲,要让直线看上去依然是直线,那就必须把坐标轴画成弯曲的.坐标轴代表着空间的均匀度,刻度变了就代表着空间的密度变了(数学上可以证明就是引力强度变了),坐标轴弯曲了就代表着空间弯曲了.
举个例子,比如光是直线传播的,我们看东西都是这个感觉.用放大镜看东西,因为感觉不到光的变化,所以看到的是东西被放大了.实际上是光线折射了.眼睛认为光是直的,那就是东西放大了.
在相对论中,光是参照物,必须是直线传播的.因此,光在空间中弯曲了,就像眼睛看东西一样,测量的结果就是空间弯曲了.
利用在局部惯性系中万有引力与惯性力等效的原理