03.06 爱因斯坦说的空间弯曲指的是什么?

冬天56335736


图中的两幅图都只是二维的演示图,实际上在真实的三维世界中,它是一个球体,也就是说,引力造成的空间弯曲是朝着各个方向。

举个例子,不管你在地球的北极上方,还是南极上方,都能感受到强大的引力,也就是说,地球的引力不是自上而下,或自左到右的,而是无处不在。

对于空间弯曲这个概念,按照曲率的不同,可以分为三种不同的空间,当曲率为1,空间为黎曼球空间,如图所示。


这个概念其实非常重要,甚至影响了量子力学的发展。

当空间曲率为-1时,空间为罗巴切夫斯基空间。当曲率为0,空间为大家熟悉的欧式空间,这个空间大家都十分熟悉了,比如四维空间这个猜想,很多人说人类作为三维生物,难以理解四维世界(三维+时间维度),甚至无法认知它。这一点其实是对欧式几何的误解,因为时间似乎并非一个额外的维度,仅仅是运动或变化的快慢速度。

再说回空间弯曲,这个问题能问出来实际上表示大家的思想已经非常靠前了。

在过去,我们对于黑洞的模拟图是这样的:

后来人们也逐渐意识到:那下面的物质怎么办?被吸引到哪里去了?那个细小的长线一直延伸吗?引力竖直向下吗?

这个模拟图的修正直到著名电影《星际穿越》的问世才伴随着出来,作为电影的科学顾问基普索恩先生必须保证电影的高真实性,所以在他的领导下,假想图问世了,是这样的:

球形!因为引力方向无处不在!

那么大家就有问题了,黑洞吸引的物质哪里去了?去往另一个宇宙了吗?

NO,实际上还在这个黑洞的视界内,高密集地堆积了,甚至物质都化为了高密度的能量态,直到最后随着"霍金辐射"辐射而出。

这就是引力的空间弯曲引申出的神奇的事实。

引力,无处不在。


蚂蚁科学


空间是根本不分上下的,这一点一定要明白。所以空间弯曲无所谓上下,没有区别。

所谓上下的概念,是因为人类生活在地球上,感受到巨大的地球引力而形成的感觉。朝向地心的就是下,反向的就是上。

而如果你生活在没有引力的太空中,前后左右上下对于你来说没有任何区别,又哪里来的上下。

你可以想象一下,假设把你放到太空中的一个房间内,周围全部是白墙,你漂浮在中间,这个时候你是根本分不出来上个下的。当然,你有可能吧头的方向认为是上,脚的方向认为是下。那么如果我在你闭上眼睛的时候,轻轻的把你旋转180度,你脚的方向变成了你头的方向。因为太空中是没有重力的,你是根本无法分辨你现在到底是上还是下的。

也就是说,对于空间来说,上和下是相互等效的,没有任何区别的。所以你给出的两张不同的弯曲方式,其实是相互等效的。

为了消除上下这个词对思维的影响,我们换一种阐述方式。

现在,假设我创造了两个二维宇宙,分别是

宇宙A



宇宙B



假设这两个宇宙位于刚才我说的漂浮在太空中的房间内。现在我们设宇宙B弯曲的顶点为Z。而宇宙A弯曲顶点为Z'。

那么对于我们三维生物来说,很明显的可以看出两个宇宙有所不同,一个像Z'方向弯曲,一个像Z方向弯曲。但是,你想象一下,现在两个位于宇宙A 和B中的小人,是根本看不到Z和Z'方向的,也无论如何都感觉不到有Z和Z'方向的存在,因为他们永远都无法离开二维宇宙。所以对于宇宙A和宇宙B中的小人来说,他们的感觉是没有任何区别的,所有的计算数据也一模一样。

我可以利用这两张图想象一下,假设宇宙A中有一个小人A。我们中学学过牛顿第一定律,"当不受外力作用时,物体保持静止或者匀速直线运动。",

那么,当没有太阳时,空间是平直的,小人A不受外力,会沿着宇宙A的直线做匀速直线运动。

现在,太阳出现了,使空间发生了弯曲,我们看到所以白线都向下弯曲交汇于Z'点。由于小人A没有收到过外力,所以他仍然沿着白色直线向前运动,最终会沿着白线走到顶点,也就是太阳的质心。

由于小人A是二维生物,根本看不到Z'方向,也看不到任何弯曲。所以给他的感觉就是他被Z'吸过去了。(在图一最下边一条白线,假设如果空间不弯曲,那么这条白线会直直的从Z'点旁边穿过,但是现在发生了空间弯曲,白线最终汇聚到了Z',给人的感觉就是被Z'点吸过去了),这就是万有引力的起源。

现在我们再看B宇宙的小人B,稍微一想象你就能明白,发生了和宇宙A一模一样的事情。因为所以白线都交汇于Z点,我前边分析过了,在空间中向Z方向走和Z'方向走是没有任何区别的。所以小人B也会沿着直线最终走到Z点,给他的感觉就是被Z点给吸引过去了,就产生了万有引力。

所以,无论是宇宙A还是宇宙B,对于空间内部的人来说没有区别的,这两种空间都属于黎曼空间,空间性质是一模一样的,这是广义相对论的基础。

当然,前面两张图是二维的简化情况,我们人类所处的空间是三维空间,所以空间产生弯曲,一定是向第四个纬度T上弯曲的。

但是我们作为三维生物,用于无法感知T纬度,我们也不可能知道我们的空间在T轴上是如何弯曲的。但是在T轴上不论怎么弯曲,对于我们来说是没有区别的。这个就是你问题的答案。


shawn25




我们脚趾头的某一个细胞中的某一个驱动蛋白一辈子不可能运动到大脑的某一个细胞中去。同样的局限在身体的每一个部位都一样。人类的活动相对宇宙,有异曲同工之妙。

欧航局昨天的最新银河系数据,银河系已探测的恒星数量为17亿颗,人类的大脑脑细胞有150亿个,开发最多的爱因斯坦有百分之13,其余的平均百分之10左右。若用人体比宇宙应该是有过之。



这些对于现阶段的人类无法理解,也无法超越。若人类能够彻底研究自身身体的工作机制,例如为何我主观意识要动一动脚趾头,脚趾头立即就会相应,甚至遇到突发情况,身体部位会不由自主地做出反应而无需大脑指挥。如果说身体的一切都是大脑指挥,那些不由自主的反应该当如何解释?如果人类能彻底认识自我身体,那么宇宙奥秘应该能迎刃而解。

宇宙中那些超远的距离,那些迷幻的空间,如果就是设定的不可逾越的鸿沟呢?就如脚趾的细胞无法到达大脑。银河系太阳系各自都有自己的职责,或者维持某一智慧体的机体平衡,或者维持某一能量体的能量平衡,亦或是可要可不要的智齿般的异肢。

宇宙应该有血管,或者每一个恒星系的能量传递就是维持这根血管的能量流动,而我们的银河系所存在的血管只是一根毛细血管而已。



大小的概念只是相对而言,线粒体和细胞中的其他微小生命基础物质在相同的生活圈,彼此见面,他们相互也会觉得,生活本就如此,大家就是这样。他们无法想象外面的世界。若真有办法让他们脱离他们生活的细胞,他们也无法看清他们为之服务的整个身体!


骑士飞飞


说的也是呀!无限的宇宙有上下左右吗?根本没有!那只是空间物质的压缩与波动。这种物质的波动就是所谓的引力波,因为空间这种物质太微小、稀薄,以至于要以两个黑洞这种巨大能量的碰撞才能引起。人类能力有限,看不到也测不到这种物质,就认为是空间的弯曲,那不就与自己证明的物质的不连续性矛盾了吗?那空间不成了一锅浓汤了吗?相对论到目前为止没有任何实用之处,这也是美国的一大阴谋,把这种看似合理,但永远不着边际的谬论说成是美国科学家的最前沿科技,美国科技永远领先,称霸世界是美国的目的。什么光子飞船,超光速现象,等等,连爱因斯坦自己的理论都不持那种结果,E=mc的平方,自相矛盾呀!所谓虫洞,要一百个大质量的黑洞的能量,太不自量力了!万有引力依然统治着人类所在的宇宙,万有引力根本不是空间的弯曲,还是粒子本能的一种引力和斥力的效果,这种效果不是能力和现象,而是粒子的生命存在方式,没有它就不存在粒子,如同人类必须喘气一样,这也表现了宇宙的不连续性特征,即无数个微不足道的粒子,是组成任何大小星球的基本单位,也合成了大小不同的引力和斥力,如同中国的阴阳之道。只是引力与距离成反比,与质量成正比,非常合理。宇宙是浓浓的稀饭,不是钢丝床,压不出坑的。黑洞并非神奇,这边把物质吸入,到黑洞内把所有吸入的物质碾碎成基本粒子,再从另一边喷射出还给宇宙,形成宇宙的基本粒子,几百亿光年后又形成了好汉,就是新的恒星行星。量力科学并不神奇,和宏观世界原理一模一样,就是看谁能在这微小尺寸上控制粒子罢了!暗物质、暗能量就是宇宙背景深空质量!形成的每个宇宙必须最终死去,然后再生。人类是宇宙中的偶然现象,人类所有的一切,除了语言意识外都是宇宙固有的,人类最伟大发明是使语言系统化,并由此产生了学习能力,进而形成了意识,从而开始认识和利用宇宙固有的客观规律。人类第二个伟大发明是认识宇宙一切事物的唯一通用的参照物,起名叫时间。这个参照物使混沌的世界有了秩序。虽然时间是宇宙固有旳,但被人类利用最多,效果最好,最正确的发现了!


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空间弯曲指的是时间逆转,空间和时间是一个整体的。我只谈一下时间就能得知空间的概率。时间在三维空间的存在形式,呈现出一维的、线性的特征。对于我们地球现代人来说,时间就像离弦的箭一样,总是一去不返,就开始了生命的旅程。在有限的生命中,度过一天,生命剩余的时间就是要减少一天。时间在三维空间存在的方式,全面的影响着我们思维,观念,思想和生活,而且是空间概率。对于九维空间的宇宙人来说,时间是完全可控的、任意的东西,已经不再作为因素而存在。宇宙人对时间的控制形式很多,通过历史和现实中宇宙人和史前文明与我们现代人类的接触一些重要是烈的进行分析,九维空间的时间控制形式和时间控制的技术已经基本展现我们面前,这里对此进行了归纳。需要特别提出的是,由于宇宙人和我们时间巨大的差距,如何最恰当、最贴切的描述宇宙人对时间的控制,时间也有静止的状态,所谓的时间静止,就是宇宙人利用的宇宙科学手段,对我们现代人类的生命时间进行了总结,让时间不再流逝。那些被动的与到时间禁止事件中现代人类的成员,在其不知不觉之生命的时间冻结,这就是宇宙人和吏前人。时间可以逆转,空间也会随着变化,所谓的时间逆转,指的就是宇宙人利用了宇宙科学手段,对三维空间中已经过去了,时间实施的逆转,让过去的时间和事件再一次重复显现。对于宇宙人来说时间是可逆的和可控的,他们对时间可任意的把握。既可以让其静止,也可以让时光倒流,对时间的实时里转。在历史和实践中,曾经发生了一些这方面的立案,从中可以看出宇宙人把握时间,让时间逆转现象,当然空间也会弯曲。那就是一个整体的一个结论。比如有些飞行员们遭遇,其实让人感到莫名其妙。如果我们不是综合的素质提高,信用素质极好的人们,这些事情一定没有人相信。然而从宇宙人和史前文明的存在的事实来看,这些事情是完全可能发生的。飞行员看都是场景,或者遭遇已经淘汰的混合机群,在本质上都属于宇宙人进行了时间的逆转。时间可以缩短,但空间也是随行的,所谓的时间缩短,指的是宇宙人利用了时间控制技术,对正常的时间,流逝的速度予以加速,从而使得了时间,对于当事人来说,在客观上做短了。时间的缩短是宇宙人把握时间、控制时间的基本形式之一。以上我说的一些内容都被空间相关联的概率。希望能理解。谢谢!


AAAET


如果空间真的可以弯曲,哪么空间弯曲一定是个球形,即不是向上也不向下,而是一个圆球形,就像空气包围我们的地球一样,由地球引力形成。空间弯曲也有边界,空间弯曲边界就是有引力的边界。由于我们的宇宙无穷大,由此推出,在我们生活宇宙,充满各种引力,各种空间引力乱流,编不下去了。


戏如人生人入戏


我觉得你们是没有听懂提问者的问题,这个问题我也思考过,所以提问者应该跟我想的一样。问题应该是物体放在宇宙,空间是被往物体内部收缩了(即向下弯曲)还是被物体往外推挤膨胀了(即向上弯曲)。延伸问题就是,人在一个扭曲的空间,是从空间密度大的往空间密度小的运动,还是从空间密度小的往空间密度大的运动。


疯狂的兔子71293974


又来了这个问题,在这里说向上和向下是对物理的伤害,平常的生活中有上和下因为有地面为参考系,宇宙中何来上与下,以什么为参考系?太阳还是银河,不过从表面意思来看,我以为是以太阳系的平面为参考系,奇怪的是为什么太阳系的行星运行的的轨道竟然在一个平面,奇怪的是为什么在一个平面,这样就容易理解引力场的弯曲方向是从此平面弯向上?下?


虹子69085567


这个问题很好,时空是张床单只是四维时空在二维的示意图,爱因斯坦要说的是所谓引力是行星在弯曲的四维时空沿测地线运动。仔细分析这样理解引力是不对的,比如人已站在地面就不存在所沿测地线运动,而人的体重(重力)在赤道最小在两极最大,这是因为赤道附近有离心力抵消了一部分引力,所以说万有引力是本来就存在的,而且万有引力并不是所谓时空弯曲造成的而应该是空间无处不在的压力


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就是说两点之间,不一定是视觉上的直线距离最短,有可能由于空间扭曲而存在的捷径,这种空间扭曲可能在同一空间中,也可能在不同空间之间,并且是动态的,随着环境而改变的,有时候一步之遥却跨过千山万水甚至跨过另一空间。


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