时间弯曲(引力弯曲时空)

牵着乌龟去散步 万象 1 0

其实时间弯曲的问题并不复杂,但是又很多的朋友都不太了解引力弯曲时空,因此呢,今天小编就来为大家分享时间弯曲的一些知识,希望可以帮助到大家,下面我们一起来看看这个问题的分析吧!

本文目录

  1. 爱因斯坦为什么说"时间"是可以弯曲的
  2. 空间会弯曲,时间会不会弯曲
  3. 时空弯曲时间会变慢吗
  4. 空间会弯曲,时间会不会弯曲有什么科学依据
  5. 国际日期变更线为什么是弯曲的

一、爱因斯坦为什么说"时间"是可以弯曲的

1、爱因斯坦的广义相对论认为,由于有物质的存在(即引力场),空间和时间(时空)会发生弯曲,而引力场实际上是造成时空弯曲的原因。爱因斯坦用太阳引力使空间弯曲的理论,很好地解释了水星近日点进动中一直无法解释的43秒。

2、广义相对论的另一预言是引力红移,即在强引力场中光谱向红端移动,20年代,天文学家在天文观测中证实了这一点。广义相对论的第三大预言是引力场使光线偏转。最靠近地球的大引力场是太阳引力场,爱因斯坦预言,遥远的星光如果掠过太阳表面将会发生一点七秒的偏转。

3、时空扭曲是因为平行宇宙在质量趋于零的物质中会形成空间错乱,从而没有我们能理解的时间概念。因为人类无法进入黑洞,时空会在其引力作用下会以多维空间的概念而存在,我们的世界观是按照四维空间为基础来进行的。

4、时空扭曲离不开物质的引力,引力会以任何能量以无限弯曲的方式改变正常空间。

5、美国的科学家们称,他们最近在中子星附近成功地观测到了时空扭曲现象,这再次证明了爱因斯坦时空扭曲理论的正确性。美国宇航局和密歇根大学的天文学家们称,在中子星周围观测到一些铁气体的线形拖尾,证明的确存在时空扭曲,并称可以据此推算出天体的大小限度。

6、参考资料来源:百度百科-时空扭曲

7、参考资料来源:百度百科-弯曲时空

二、空间会弯曲,时间会不会弯曲

时空是一体的,是时空弯曲。时空弯曲只是一种形象地比喻,是说一个物体与它的时空的内在联系,以及对周围其它物体的影响。其影响就是牛顿经典力学所说的相互作用,即力。经典力学只认识到了力,也即只认识到了物体之间的相互作用、相互联系,而没有深入认识到物体与时空的内在关系。其实,爱因斯坦的质量引起时空弯曲的观点,对于物质与时空存在内在联系的揭示还是不够的,还有许多的疑问需要后人去揭示。

这不是我说的,我写的所有问答和文章,都不创造科学理论,只是传播科学常识,就是把已经在科学界形成共识,或主流科学界支持的理论和发现,以通俗的语言告诉大家。包括今天说的时空理论,都是解释科学家们的发现和理论。

物质、时空三位一体,它们同时出现,同时消亡,绝不会其中某一个单独存在或者运动。简单地说,没有空间,物质就没有存在的位置;没有物质,空间就失去存在的意义,也就没有任何证明空间存在的理由;没有时间,就无法衡量物质和空间的变化和流动,宇宙就是个死宇宙,或者说时间停止,宇宙消亡。

这个道理我过去说过多次,有兴趣者可以翻看我早前的文章,今天就不多扯了。既然时空是一体的,空间弯曲,当然时间就跟着弯曲了,否则怎么会有时间膨胀一说呢?

时空弯曲是由于物体的质量引起的,就像将一个石头扔进水里,就会激起一阵涟漪或一个小漩涡。不管丢进水里的物体多小,对水都有影响,只不过是物体太小,很难察觉观测罢了。时空弯曲也是一样,凡有质量的物体,都会对时空造成扰动。

质量对周边时空扰动的物理学准确用词,就是时空弯曲。我们可以把时空弯曲想象成物体周边看不见的湍流或漩涡陷阱,任何物体都有相互掉进对方陷阱漩涡的趋势,这种趋势的表现就是物体相互之间的万有引力。

大到一个星球,小到一个原子、粒子,都在宇宙时空中有自己的位置,对周边都会有一定影响,因此只要有质量的物体都存在万有引力。万有引力是最弱小的力,因此一些小物体很难感测出来。即便是地球上各种宏观物体,如动物、植物、家具乃至汽车、飞机、火车,甚至一座山,其引力也很难感觉到,但能够用精密仪器监测出来。

早在200多年前的1789年,卡文迪许就通过其发明的扭秤实验,测出了引力常量。引力常量G=6.67*10^-11N·m^2/kg^2,这是指两个1kg的均匀球体质点,在相距1米时的相互吸引力。根据这个常量,就能够计算出地球质量,因此卡文迪许被人们誉为之一个精确称出地球质量的人。

在充满星球的宇宙空间,万有引力则成为最主要的力量,主导着天体运行和变化。而时空弯曲则揭示了万有引力的本质。

爱因斯坦的时空弯曲理论预言,引力会导致空间弯曲,因此光线在大引力场里也是弯曲的。这一点在他的广义相对论问世没多久,就被科学家爱丁顿带领的远征队,到非洲观测日全食而证实,引起了世界轰动。此后,时空弯曲理论经历了无数次证明,迄今没有一例反证,由此成为颠扑不破的科学真理。

光的弯曲曲率就等于时空扭曲的曲率,这样广义相对论就可以用数学来解释了。根据几何原理,直线最短,曲线肯定要长于直线,光线既然弯曲了,在传播中所需时间就比直线要变慢了,空间曲率越大,时间就会变得越慢,这就是引力时间膨胀现象。

根据爱因斯坦广义相对论的场理论,质量越大,半径越小,所导致的时空曲率(引力)就越大,时间流逝就会越慢,由此得出引力时间膨胀公式为:t‘=tx(1-2GM/rc²)。

公式中,t’为引力时间膨胀效应值;t为低引力惯性系观测者时间流逝值;G为引力常数,取值6.67x10^-11N·m²/kg²;M为天体质量;r为天体半径;c为光速。根据这个公式,我们就可以计算出质量不同的天体,在不同距离上所形成的时间膨胀效应。

在科幻电影《星际穿越》中,宇航员库珀驾驶的飞船靠近了1个相当太阳质量1亿倍的黑洞,在那里过1天,等于地球上过了7年,时间膨胀了6万多倍,就是根据这个原理和公式计算的。

这就是质量导致时空弯曲,空间与时间同时弯曲,导致时间膨胀,时间流逝变慢的道理。

三、时空弯曲时间会变慢吗

1.时空弯曲是指:时间的快慢,空间的长度被改变了。物质不同分布运动的方式,会带来时间快慢、空间长度的不同改变。

2.对于一颗星球:时间快慢的改变是:越靠近星球,时间走的越慢(详见图2图3);空间长度的改变是:两个位置之间的真实长度,比没有星球存在时变的更长了;越靠近星球,真实长度变的就越长(详见图1)。

时间弯曲(引力弯曲时空)-第1张图片-

4.希望能够解答你的疑惑,如还有疑问,欢迎留言评论,藕是川山洞主,谢谢。

——完,藕是@川山洞主,修改2018.12.12

四、空间会弯曲,时间会不会弯曲有什么科学依据

1、一般情况下来说,即使发生空间扭曲那么时间也是不会弯曲,而且从某种意义上来讲,时间和空间是单独存在,但是两个又统筹为一个时空,所以即使空间发生了大幅度的扭曲,那么时间也是不会弯曲,但是如果空间集聚压缩,那么时间也将会被压缩,虽然时间的总量是不变的,但是作为观察时间变量的观察者会感觉到时间似乎也会扭曲了一样,总的来说,也是因为一下几个方面的原因。

2、其实大多数时候,同一时空的空间即使发生弯曲,那么也是不会影响到整个时空的,而且某种意义上来讲,时间是一个空间的常量,都是恒定的,不会根据空间的变化,而引起时间的变化。

3、其实我们会发现同一个时空里面的时间都是单独存在的,但是会根据观察者的状态不同,会发生时间的差异,但是时间的总量是不会发生改变的,所以时间在理论上也是恒定的,而且也不会受空间的限制。

4、其实我们会发现,如果没有观察者的话,那么空间和时间都是单独存在的,所以也不可能有互相牵连,但是如果观察者在时空内的话,会受到观察者的状态而发生改变,因此也可能出现同时空的时间弯曲。

5、其实对于我们来说,在理论上来讲时间和空间是单独存在的,所以时间和空间都是互不牵连的,但是由于观察者的人是空间的产物,所以导致空间的扭曲,会观察者认为所在的时空发生改变。

五、国际日期变更线为什么是弯曲的

1、为避免在一个国家中同时存在着两种日期,实际日界线并不是一条直线,而是折线。它北起北极,通过白令海峡、太平洋,直到南极。这样,日界线就不再穿过任何国家。

2、国际日期变更线是1884年国际经度会议规定的一条假想的线。

3、规定一条全世界共同的、可供对照的“日期变更线”。随着标准时计时的区时系统的确立,东西十二区重叠,计时相同但日期不同,为避免混乱,公认180°经线作为日期变更线,因为是以“格林尼治时间”为标准的日期变更线。这条“日期变更线”就叫“国际日期变更线”。

4、全球各地都以自己所看到的太阳位置作为确定“一天”的标准,把自己所在地方相应的地球另一面的一条经线作为“日期变更线”,这样就有许多条“日期变更线”,使用起来很不方便。为了解决这个问题,应该规定一条全世界共同的、可供对照的“日期变更线”,这条“日期变更线”就叫“国际日期变更线”。

5、现在公认的与东、西经一百八十度经线重叠的“国际日期变更线”,是以“格林尼治时间”为标准的日期变更线。“格林尼治时间”是穿过英国伦敦郊区的格林威治天文台的零度经线的时间,国际上规定为“世界时”。一百八十度经线正好处于与它相对应的地球另一面。

OK,关于时间弯曲和引力弯曲时空的内容到此结束了,希望对大家有所帮助。

标签: 弯曲 引力 时空 时间

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