大师作文网广义相对论:空间扭曲当空间存在物质时,空间就会受到这个物质的影响而扭曲.我无法理解空间是怎麼扭曲的?一件东西,例如间尺,
来源：学生作业帮 编辑：大师作文网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/09/26 01:22:43
广义相对论:空间扭曲
当空间存在物质时,空间就会受到这个物质的影响而扭曲.
我无法理解空间是怎麼扭曲的?
一件东西,例如间尺,我明白它被扭曲是什麼意思,
但空间不是物质,又摸不著,又看不见,物质怎麼去扭曲它?
当空间存在物质时,空间就会受到这个物质的影响而扭曲.
我无法理解空间是怎麼扭曲的?
一件东西,例如间尺,我明白它被扭曲是什麼意思,
但空间不是物质,又摸不著,又看不见,物质怎麼去扭曲它?
弯曲,是指一个空间在另一个高维空间中呈现不均匀的延伸状态、
比如
点因为没有延伸,所以不能弯曲.
线是一维空间,在一维空间中无法弯曲,只能在二维以上的空间呈现不均匀的延伸,叫作弯曲.
面是二维空间,只能在三维以上的空间中呈现不均匀的延伸.
体是三维空间,只能在四维以上空间才能呈现出不均匀的延伸.
时空是四维空间,只能在五维以上的空间才能呈现出不均匀的延伸.
我们身在四维空间,如果要看到空间的弯曲必须站在五维空间以上才行,这就是难以想象如何弯典的原因.因为我们无法在四维空间以下的维数空间构建或绘制甚至想象出四维空间的弯曲模型.但是弯曲的意义是一样的,即在某个尺度方向上不均匀延伸.
空间的弯曲包括了空间中的一切物体和物质的弯曲,因此,在空间内的物质本身无法感觉出弯曲.但是不代表不能发现这种弯曲的存在.
物质的能量都有由高能级向低能级转化的趋势,凭这一趋势就能感觉出空间的弯曲.
比如一个物体在不受力的情况下应该是匀速直线运动的.但是在引力场中却会改变运动速度和方向.
我们可以说是因为物体受了引力,a＝F/m,所以产生了加速度.可是,运动是相对的,一个物体在作加速度,那是站在一个特定的参照系上说的,为什么不站在运动的物体上看呢?在相对论中,任何相动运动的两个物体的地位是对等的.
站在运动的物体上看,不是自己在作加速度运动,而是对方在作加速度运动.
加速度本来就是相对而言的,两个同时在做自由落体运动的物体,互相以自己为参照系,看对方就是惯性系.而两个相对在作加速度运动的物体,又怎么能说得清是谁在作加速度运动呢?
因此,单独用F＝ma来考虑问题就不行了.解释加速度的方法就要换一换,换作不受力的物体是作匀速直线运动的,之所以看上去方向和速度变了,是因为空间发生了变化.其实两种表达是等价的,但是后一种表达维护了惯性系的特征和定义.
我们看到F＝ma,换个写法就是a＝F/m,这是什么意思呢?左边是加速度,右边是引力场强度（单位质量所受的引力）,这表明了加速度就是引力场强度的值.就是我们看得见的引力场.
空间发生了变化,原来在低能量密度空间的物质进入到高能量密度的空间就会变高,而物质只会往低能级改变,不会自动往高能级改变,所以就会改变方向和速度向能量低的位置运动.
比如假如太空中有一物体,原来是“静止不动”的,当地球运动到它附近时,周围的空间是弯曲的.它在地球附近的能量变高了,所以就会自动向能量低的地方转移,因而改变了方向和速度向地球弯曲运动.在那个物体上看,它没受到任何力,也一直处于静止状态（自己与自己相对永远是静止的）.因而不是它改变了运动方向和速度,而是空间在这一区域的方向和密度改变了.
就是说,我没动,是空间在动.我没变方向,是空间弯曲了.
比如
点因为没有延伸,所以不能弯曲.
线是一维空间,在一维空间中无法弯曲,只能在二维以上的空间呈现不均匀的延伸,叫作弯曲.
面是二维空间,只能在三维以上的空间中呈现不均匀的延伸.
体是三维空间,只能在四维以上空间才能呈现出不均匀的延伸.
时空是四维空间,只能在五维以上的空间才能呈现出不均匀的延伸.
我们身在四维空间,如果要看到空间的弯曲必须站在五维空间以上才行,这就是难以想象如何弯典的原因.因为我们无法在四维空间以下的维数空间构建或绘制甚至想象出四维空间的弯曲模型.但是弯曲的意义是一样的,即在某个尺度方向上不均匀延伸.
空间的弯曲包括了空间中的一切物体和物质的弯曲,因此,在空间内的物质本身无法感觉出弯曲.但是不代表不能发现这种弯曲的存在.
物质的能量都有由高能级向低能级转化的趋势,凭这一趋势就能感觉出空间的弯曲.
比如一个物体在不受力的情况下应该是匀速直线运动的.但是在引力场中却会改变运动速度和方向.
我们可以说是因为物体受了引力,a＝F/m,所以产生了加速度.可是,运动是相对的,一个物体在作加速度,那是站在一个特定的参照系上说的,为什么不站在运动的物体上看呢?在相对论中,任何相动运动的两个物体的地位是对等的.
站在运动的物体上看,不是自己在作加速度运动,而是对方在作加速度运动.
加速度本来就是相对而言的,两个同时在做自由落体运动的物体,互相以自己为参照系,看对方就是惯性系.而两个相对在作加速度运动的物体,又怎么能说得清是谁在作加速度运动呢?
因此,单独用F＝ma来考虑问题就不行了.解释加速度的方法就要换一换,换作不受力的物体是作匀速直线运动的,之所以看上去方向和速度变了,是因为空间发生了变化.其实两种表达是等价的,但是后一种表达维护了惯性系的特征和定义.
我们看到F＝ma,换个写法就是a＝F/m,这是什么意思呢?左边是加速度,右边是引力场强度（单位质量所受的引力）,这表明了加速度就是引力场强度的值.就是我们看得见的引力场.
空间发生了变化,原来在低能量密度空间的物质进入到高能量密度的空间就会变高,而物质只会往低能级改变,不会自动往高能级改变,所以就会改变方向和速度向能量低的位置运动.
比如假如太空中有一物体,原来是“静止不动”的,当地球运动到它附近时,周围的空间是弯曲的.它在地球附近的能量变高了,所以就会自动向能量低的地方转移,因而改变了方向和速度向地球弯曲运动.在那个物体上看,它没受到任何力,也一直处于静止状态（自己与自己相对永远是静止的）.因而不是它改变了运动方向和速度,而是空间在这一区域的方向和密度改变了.
就是说,我没动,是空间在动.我没变方向,是空间弯曲了.