廣義相對論裡的物質會造成時空扭曲是否正確??

2011-06-06 1:17 am
我個人讀過幾本有關相對論的書籍
裡面都有一個圖是把橡膠平面當作是時空
然後把物體放在橡膠平面上
會造成橡膠平面扭曲

可是問題是物體是3次元的東西放在2次元的平面上
當然會造成2次元平面扭曲
可是如果是2次元的物體放在2次元平面上
例如:
在2次元橡膠平面上
畫上2次元的東西
並不會造成2次元平面扭曲

相同的如果是3次元的物體
放在3次元的空間裡
也不會造成3次元的空間扭曲
除非我們所看到的物質是4次元的物質

以上是我個人想法上的疑問
請有研讀相對論的物理高手替我解答

廣義相對論裡的物質會造成時空扭曲是否正確??

回答 (13)

2011-06-06 9:38 am
✔ 最佳答案
你好,關於你的發問:

想不著頭緒吧?平面空間的扭曲套不上三度空間吧(三維空間的扭曲,就類似於空間座標線往物體中心彎曲)?其實平面空間的扭曲實驗,是為了模擬質量物體扭曲空間的重力,因為作模擬實驗的時候,我們只能用現有的工具做類似的實驗且那也是為了方便讓人理解才做的,如要看三維的,除非用電腦動畫模擬,那就只能藉由觀察『重力透鏡』現象來看到空間的扭曲了!

圖片參考:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f6/Gravitational_micro.jpg/220px-Gravitational_micro.jpg
(圖來自維基百科)

重力透鏡就是遠處的光在經過扭曲的重力場時,所發生的偏折現象,其現象神似於光經過透鏡時的現象,又加上他是由重力造成的因此稱為重力透鏡,然而即便你看到了重力透鏡,你其實還是無法去思考三度空間是怎麼扭曲的,畢竟空間的扭曲是你無法想像,因此只能間接觀察這個現象,比如觀察天體的運行軌道或是光線的曲折(軌道運動可以用平面實驗模擬喔)。


圖片參考:http://imgcld.yimg.com/8/n/AB06566574/o/101106050630913869591140.jpg



2011-06-06 21:51:51 補充:
重力可以影響時間,請先探討時間的本質

時間只是度量衡,要真的說明他,要說『時』

重力場會影響時對物質的快慢。

或說在重力場大的地方,物質的時變化比較慢。

2011-06-06 21:58:35 補充:
重力可被視為空間扭曲時,對物體造成的影響。

重力加速度可和一般加速度等效,是因為兩者十分類同。

2011-06-06 22:04:13 補充:
時間是度量衡,時才是他真正的意思

時在此的定義為,能量和物質變化的速率

而重力會影響這個速率(時的快慢,或時間的長短)。

2011-06-06 22:13:19 補充:
或說時是物體、能量變化過程的描述

而時間就是將其過程劃分的度量衡

時間就是衡量時變化的標尺。

2011-06-06 22:45:08 補充:
突然發覺,不了解相對論的人,才會提出反駁和疑點。

2011-06-07 17:44:09 補充:
狹義相對論中

討論的是沒有加速度的慣性系統的相對時間、長度、質量膨脹

對於一個接近光速移動的等速物體來說

我看他,他看我,長度、質量、時間都相對的膨脹了。

然而這個近光速移動的等速物體

自己的一切都正常。

2011-06-07 17:47:01 補充:
還有,加速度可以發生時間膨脹

原理等同重力造成的時間膨脹,這沒有問題喔。

2011-06-08 20:25:23 補充:
請問一下,Kin Kou你提出的問題和本次的主題有關嗎?

(大致上是無關的)

2011-06-08 20:29:34 補充:
平面實驗只是為了方便呈現出類似空間扭曲的現象。

這個實驗並沒有說一定要在失重(或說微重)的狀態下作實驗

因為造成橡膠平面扭曲的重力來自地球對物體產生的加速度(物體的重量)

而如物體在上述情況(失重或微重)時,物體本身的重力是很小的

且重力是連心力,所以在真空,物體不會讓橡膠平面扭曲。

2011-06-08 20:33:28 補充:
就以黑洞來說好啦

重力是連心力

黑洞重力是家戶喻曉的可怕,他可以讓所有物質內聚成一個點

也就是說黑洞將三度空間以黑洞為中心內聚扭曲

(任一天體都很類似,只是黑洞比較好解釋)

使這附近的物體因為扭曲內縮的空間而產生往黑洞加速的加速度。
參考: 重力無法和強電弱合而唯一的原因!?
2011-06-18 9:40 pm
慢光星是中子星或白矮星吧!
2011-06-15 7:24 am
這個問題,我以前曾問過一個柏克萊大學的物理教授,他給了我非常明確的答案。本來我想上來回答的,但發覺超級螞蟻大大的答案居然和那位教授告訴我的非常吻合,這次看來我只能在意見欄中說話而已囉!
2011-06-09 4:49 pm
於不疑處有疑方是進矣給您一個讚! 大多數人確實是誤解這個圖的意義至於為什麼會誤解?因為大部分的教科書及網路文章一樣也免不了會斷章取義! 這個問題的產生其實是遺漏了本比喻之前提的這麼一句話:「把時空當作滿滿的蜂蜜,地球就沉浸在蜂蜜裡。」現在有沒有一些些感覺了呢? 這張圖所謂的時空其實是用三維來表示的而不是二維(因為我們無法畫出四維的圖,只好退而求其次!)想像一下將一顆球塞入一杯滿滿的蜂蜜當中球被蜂蜜包圍著在球的周圍蜂蜜是順著球的形狀分布而包覆著球 至於您所說的橡膠平面其實只是在整體三維時空當中選取某一個二維曲面示意圖而已它的功用主要是讓我們了解當物質存在於這整個三維時空時在物質周圍的時空所產生的變化 假設今天我們想要了解一個小質點在經過物質附近的區域是如何運動的該如何去想像? 有點微分幾何(黎曼幾何)概念的人就會知道可在空間中找到包含該質點運動軌跡的曲面族(平面也是曲面的一種)便可由曲面的性質去算出該質點運動的軌跡在曲面族裡這麼多曲面之中只需要取其中一個來探討就足夠了這個曲面就是版主所看到的「橡膠平面」它不代表整個時空而只是要求出質點軌跡的中間產物罷了真正的時空在圖中是表達不出來的 所以說版主您誤解了但歸根究底也可以說現在許多書籍寫得……算了!
2011-06-08 3:29 pm
指鹿為馬一詞出自《史記·秦始皇本紀》。 相傳趙高試圖要謀朝篡位,為了試驗朝廷中有哪些大臣順從他的意願,特地呈上一隻鹿給秦二世,並說這是馬。 秦二世不信,趙高便藉故問各位大臣。 不敢逆趙高意的大臣都說是馬,而敢於反對趙高的人則說是鹿。 後來說是鹿的大臣都被趙高用各種手段害死了。 指鹿為馬的故事流傳至今,人們便用指鹿為馬形容一個人是非不分,顛倒黑白。

完畢 ! !
2011-06-08 5:46 am
我在想是不是因為加速度
會造成重力所以才會讓時間變慢
(純粹是天馬行公的想像~~~)
不過還要考慮時空壓縮的問題= =
2011-06-07 7:52 am
我不是答題的,只是意見區太擠了,不好加入。

版大的問題:我個人讀過幾本有關相對論的書籍
裡面都有一個圖是把橡膠平面當作是時空
然後把物體放在橡膠平面上
會造成橡膠平面扭曲

對這情形我一直也有怪裡怪氣的感覺;就如有記者訪問一富豪,請教如何能賺大錢,那富豪答賺了錢當然買名車、找明星女朋友一樣。

"把物體放在橡膠平面上,會造成橡膠平面扭曲"這現象只能在重力下才出現,在無重狀態下,两者的靜電可使它們貼在一起,但不會使橡膠平面扭曲。

2011-06-08 01:07:12 補充:
等效原理其實也真是不甚樣等效!
當您被加速,會發現身旁的物品會隨著加速度離您而去。
但重力區內,身旁的物品會隨著您一起向重力源加速落下;這是廣義相對論的重點。

2011-06-08 01:26:13 補充:
To: 星大師:
請教您如何解釋"帕松亮斑"和"對日照"這两種光學現象?

2011-06-09 00:48:09 補充:
TO: Yoru大師
我喜游泳,時常往海灘溜,愛看海;浪潮一波波上沙灘,總看見波浪經過那些不太大也不很少的石頭後,被彎曲了,和重力透鏡的表現沒有两樣;
這與我問的两種光的撓射現象也可用波動理論來分析。
波粒二象是粒子的本性,電磁波經過障礙物就會彎曲折射,不然在樓房內就收不到無線電訊聽不到電話,星光經過大陽旁會彎曲的現象究意是重力所至,還是光波撓射的原因,向別人討教,都說是重力,理由是和廣義相對論的計算非常吻合,當提出那两種近似的光撓現象,就默言了,使我困惑;所以向您請教。
如果可以在月蝕時也能做那重力實驗,而星光經過月球旁沒有被彎曲,就可否定是波的撓射,可是我沒有這能力。
2011-06-06 2:24 am
>在2次元橡膠平面上, 畫上2次元的東西, 並不會造成2次元平面扭曲

是可以的.
只是一般人無法在『純2維平面中想像2維的空間扭曲』.
也就是你必須要先想像一個3維的空間及3維物體, 然後原本平坦的2維面在其中彎曲.

但實際上以數學來說, 3維空間是不必要的.
一般書籍或影片會這樣說, 純粹是因為若不用這樣幾何的方式描述, 你無法理解其抽象的數學.
2011-06-06 1:41 am
在這地球上有能力質疑相對論的只有三個人 其中兩個已經死了

2011-06-05 18:36:14 補充:
....
英雄哥又來亂了....
那NASA之前的實驗數據是怎樣? 造假嗎?

2011-06-05 18:44:22 補充:
http://www.anntw.com/awakening/news_center/show.php?itemid=21827

英雄上吧~~~去NASA反駁他們~~~

2011-06-05 19:22:58 補充:
........

就到此為止吧

後人自會評斷

就像我不久前看到你一年前跟康毛吵的那堆廢話一樣...

2011-06-05 19:35:24 補充:
那不是理論 那是實驗結果
現在的狀況是
NASA拿起一顆蘋果然後放手 結果掉到地板

然後你就硬要說不會掉 你聲稱著被你碰過的東西離開你的手後
會飛起來飛過太陽飛到宇宙邊界
就算拿了顆蘋果砸你
你還要說一切都是幻覺嚇不倒我的

2011-06-06 22:21:48 補充:
....
星澤別跟他認真= =...
1.他可能是故意的
2.他...

2011-06-06 22:40:12 補充:
....
我輸了 看到如此@@的發言不反駁對不起自己...

不論你怎樣想抹黑 事實也不會因為你一個渺小的人類改變

意見010

時間不會影響重力 重力才會影響時間
這是你的問題之一

意見012

實驗結果就是這樣不然你想怎樣
你說台北101明天會垮就會垮嗎
你以為你王老師嗎

2011-06-06 22:43:03 補充:
妖言惑眾欸真的

王英雄

2011-06-06 23:32:25 補充:
我在知識+遇過很多腦袋構造不可思議的人
1.敬X
用很多廢話想要反駁相對論
連一個數學式都沒拿出來還能洋洋灑灑唬爛了N篇文章
事實上連國中程度的東西都沒搞清楚

2.圓X
說所有科學家都是白癡 假想力是科學家的妄想

3.羅名X
說空氣和雲會引發地震 "10年來"對自己研究深信不疑

王英雄上榜第四名了 至於評語我想一下...

2011-06-06 23:36:26 補充:
王英雄認定自己是新世界的神 所有物理法則由他創造

即使事實擺在眼前也能裝作沒看到....其他的想到再補

其實咱們的圓X兄也有這麼一個傾向


話說王英雄 你現在有時間了嗎????
一年前你跟康毛說沒時間解他出給你的勞倫茲變換的題目?

現在該來解了吧??????

2011-06-07 22:54:27 補充:
......................................

無言

王英雄你有正確理解我說的話嗎???

你提到"辯論"就說明你的程度有多低了....

你可以用"辯論"來扭曲事實嗎??


這就像要我跟王英雄你去辯論 5/13到底會不會有大地震一樣

你先好好的正確的理解我在說什麼 你再講話可以嗎

不然真的很讓人無奈欸 就像一個怎麼教都教不好的小學生一樣

都已經教你了 5/13不會有世界末日 你偏偏要說會大地震.... 怎麼教都教不懂.....

2011-06-07 23:03:52 補充:
用辯論來扭曲事實什麼的 根本就"指鹿為馬"阿 你知道什麼叫指鹿為馬嗎? 需要我幫你翻字典嗎? 還是你覺得字典根本是錯的你才是對的??

你是不是當過立法委員阿?? 還是當過什麼議員民意代表之類的??
((就是專門收廠商錢的公職

請問你一句?

小朋友 你知道""指鹿為馬""是什麼意思嗎? 需要幫你翻字典嗎?

蘋果拿起來放手後會掉下去 你現在說
離開你的手之後會向上飛飛出太陽系 因為是你碰過的東西會有神性 我靠你以為你是趙高還是朱元璋嗎?

你有沒有正確的理解我在說什麼???? 需不需要幫你翻字典????????

2011-06-07 23:07:56 補充:
所以說我討厭幫小學生家教

連個乘法分配率都給他搞不清楚要講很久

王英雄你付錢請我我也不會教你的 你實在不是一般的難教


收錄日期: 2021-04-16 12:52:18
原文連結 [永久失效]:
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