广义相对论很难理解吗?其实也很简单,给你一个通俗的诠释

2024-01-10 13:23:47 百科大全 投稿:一盘搜百科
摘要爱因斯坦,这四个字早已脱离了人名的存在,更是天才大脑的标志和象征。我们经常会听到有人这样说:某某是某个领域的爱因斯坦。可见爱因斯坦有多么地伟大! 爱因斯坦的伟大在于他创

爱因斯坦,这四个字早已脱离了人名的存在,更是天才大脑的标志和象征。我们经常会听到有人这样说:某某是某个领域的爱因斯坦。可见爱因斯坦有多么地伟大!

广义相对论很难理解吗?其实也很简单,给你一个通俗的诠释

 

爱因斯坦的伟大在于他创建的相对论,包括狭义相对论和广义相对论。

对比之下,广义相对论显得更伟大,更具有颠覆性,广义相对论让爱因斯坦那颠覆性思维大脑体现得淋漓尽致,而狭义相对论更像是水到渠成。

如果没有爱因斯坦,洛伦兹庞加莱等人也会很快提出狭义相对论,尤其是洛伦兹距离狭义相对论仅有一步之遥,就差捅破“一层窗户纸”了,。

但是如果没有爱因斯坦,短时间内物理学家几乎不可能提出广义相对论。虽然广义相对论是建立在狭义相对论基础上提出来的,但广义相对论是狭义相对论的一次升华,更是思维方式的升华。

在我们的固有思维里,时间和空间是两个完全不相干的东西,时间和空间是孤立存在的。但是爱因斯坦告诉我们:时间和空间是有机的整体,两者不可分割,任何把时间和空间分开讨论的行为都没有意义。

这就是所谓的“时空”,我们都生活在四维时空里。

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在“广义相对性原理”和“等效原理”(惯性质量与引力质量等效)两大前提的基础上,爱因斯坦提出了著名的“广义相对论”。

广义相对论的核心是“时空弯曲”,任何有质量的物体都会对周围时空造成弯曲。同时,任何物体都沿着时空里的最短路线运动,注意这里说的是“时空的最短路线”,而不是“空间”的最短路线。

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广义相对论提出的“时空弯曲”诠释了引力的本质,强调引力其实是不存在的,引力只是时空弯曲的表象而已。

由于时空具有弹性,就像弹簧床那样。试想一下,一个重物放在弹簧床上,形成凹陷。在凹陷的地方放一个小球,小球就会沿着凹陷运动,围绕着凹陷的中心运动。

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广义相对论强调的时空弯曲确实存在,科学家们早就观察到光线从太阳附近飞过时,光线就会发生弯曲。

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时空的弯曲意味着“时间和空间”都会发生弯曲。时间是如何弯曲的呢?

举个简单的例子,高楼的顶层的钟表就比一层的钟表走得快一些(当然快得非常有限),因为楼顶的时空弯曲得稍微少一些,所以钟表就会走得快。

不过,网络上所谓的“时空弯曲”示意图大多数都是不严谨的,时空弯曲并不是“朝下弯曲”(宇宙中也没有上下之分),而是朝物体的质心弯曲,具体如下:

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网络上的时空弯曲示意图,只是一种通俗的描述方式,更方便大家理解。通俗的东西一般都缺乏严谨性。

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同时,物体的运动也会拉拽时空结构。总之,物体与时空的关系可以用一句话总结:时空告诉物体如何运动,物体告诉时空如何弯曲。

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