我只有12歲,我一直在想並試圖理解引力的真正作用。在YouTube上,每個人都經常談論物體扭曲自己周圍的時空,並使用蹦床的類比。我仍然不了解重力,因為如果空間像蹦床一樣,那麼地球將與其他所有行星一起向太陽旋轉,對嗎?那麼有人可以給我解釋一下在沒有蹦床類比的情況下重力是如何真正起作用的嗎?
我只有12歲,我一直在想並試圖理解引力的真正作用。在YouTube上,每個人都經常談論物體扭曲自己周圍的時空,並使用蹦床的類比。我仍然不了解重力,因為如果空間像蹦床一樣,那麼地球將與其他所有行星一起向太陽旋轉,對嗎?那麼有人可以給我解釋一下在沒有蹦床類比的情況下重力是如何真正起作用的嗎?
首先:“引力如何真正起作用”是一個深層的問題,任何認真的科學家都會很快承認,我們所擁有的只是一個不完整的工作模型。您當然聽說過廣義相對論;頁面上的第一張圖片是您的蹦床。
我們的工作模式,廣義相對論,正在工作,因為它很好地解釋了許多觀察結果。 (小心,這裡還有一個深層次的問題徘徊:“解釋”意味著我們可以使用我們心中的引力模型來預測來自其他觀察結果的一些觀察結果。這不一定意味著我們理解了潛在的“真實本質”問題。)但是我們非常有信心該模型可以在廣泛的觀察範圍內工作。遵循這些預測並因此使我們對模型更有信心的最後一次“首次”觀察是兩個黑洞最近發生碰撞。最近?好,數十億年前。我們最近才了解它。這是《紐約時報》文章的鏈接,其中有一段令人印象深刻的視頻。 (我認為仍然可以免費閱讀有限數量的Times文章,因此請嘗試一下。)
我們的引力模型不完整,因為它與我們對其他事物(基本粒子,量子物理學)擁有的自然模型。一段時間(大約70年),它根本沒有連接。愛因斯坦本人完全沒有把這些點聯繫在一起,這可能並不令人鼓舞,因為他因奠定了量子物理學的基礎之一而獲得諾貝爾獎,並且顯然是關於引力的權威。如果他做不到,誰會做?
如果我沒記錯的話,今天的物理學家正在緩慢地取得進步。量子物理學與重力之間的這種聯繫是現代物理學中尚未解決的主要問題之一。
最後,讓我解決您對行星盤旋進入太陽的擔憂。我想,這個想法可能來自於實際蹦床上螺旋運動的實際球。您可能知道球由於摩擦而失去速度,就像停止踏板時放慢自行車的速度一樣。一些動能轉化為熱。
您知道嗎?你是對的。如果有足夠的時間,這些行星最終將掉入太陽。幾年後,低速飛行的衛星又落回了地球,因為仍然有大氣的痕跡使其減速。原因是宇宙中所有大規模過程都涉及廣義的“摩擦”。這實際上是構成我們所知世界的基本物理原理之一。只是行星之間的近真空不會提供那麼多的摩擦力,並且行星是相當龐大的物體,具有巨大的質量和動能。他們要花很長時間才能失去足夠的能量,以至於它們太靠近以至於不能碰到太陽。 (也許太久了,根本不可能發生。)實際上,在人類一生中,行星,衛星和物體幾乎是無摩擦運動的完美示例。但是在數十億年的天文時間尺度上,肯定有摩擦。例如,由於摩擦減慢了月亮的自轉速度,所以現在的月亮總是向我們顯示相同的一面,因此自轉的軌道現在被“鎖定”了。 “迄今為止的所有大規模觀察;如果忽略摩擦,則“蹦床”是二維“空間”(即表面)的良好模型。
為什麼對像不能逃逸?
首先考慮一個具有速度且沒有重力作用的對象:
然後,如果藍色物體向同一方向延伸,它將變得越來越遠。
但過一會兒,藍色物體就不會沿相同方向延伸。 ,黑色大物體的重力改變了方向:
這種情況一次又一次地發生:
您的問題是:為什麼對像不螺旋進入?您可能會認為,當它靠近時,重力會變強,因此物體被迫靠近。
但是當它靠近時,其速度會增加。如我們所見,物體的速度試圖使其逃逸。因此,當距離更近時,它就有更大的速度來抵消增加的重力。會引起摩擦,因此會呈螺旋狀,但是空間是真空的。
如果您在廣義相對論框架內了解重力,則可以使用蹦床類比。那裡的概念性問題是,時空實際上是包裹在4中,而不是3個維度,即包括時間。
實際上,當地球繞太陽旋轉時,它損失的極小引力波形式的能量。因此,地球實際上正在向太陽旋轉。問題是這種引力波的發射是如此之小,以至於當我們觀察到任何明顯的螺旋運動時,地球和太陽將已經不復存在。在此之前,由於經典牛頓力學已包含的混沌效應,太陽系變得不穩定。
好問題!
您聽說過牛頓第一定律嗎?它表示運動中的物體會繼續以相同的速度和相同的方向運動,除非受到力的作用。
當我們沿著地面滾動球時,它將最終停止。在牛頓之前,許多人認為一切都會自行減慢。牛頓的見解是事實並非如此,實際上,滾動球減速的唯一原因是地面和空氣摩擦或推動該球使其減速。
在蹦床上,球會摩擦蹦床材料和空氣,從而減慢其速度。這是球最終朝中心旋轉的唯一原因。
當沒有任何東西可以減慢物體的速度時,它不會朝著中間旋轉,它將一直不斷旋轉。在太空中,幾乎沒有任何東西可以減慢物體的速度。
如果難以相信,您可以編寫一個計算機程序來進行所有計算,然後看看會發生什麼!我為您做了示例仿真。您將看到,在沒有摩擦的情況下,行星每次繞太陽運行都將在其起點處結束。如果將行星的初始速度從20更改為40,然後在頂部單擊“運行”,您將看到一個更圓的軌道。您可以更改其他內容並查看會發生什麼。希望您覺得這有用!
中微子線感應折射是引力的原因。有人會說中微子是微不足道的,但是狄拉克,霍金和泰森卻不這麼認為,並且大多數都反對帶電粒子以光速傳播的影響。請記住,沒有人能夠或已經證明質量是物質的財產,更不是一種作用。
請訪問www.themechanismofreality.com,此站點確切說明了重力的工作原理。每個檢查此事的物理學家都同意這是正確的。從歐洲核子研究中心到北京大學物理系,這都是“引力子物理學與弦理論之間的奇妙聯繫”!LIGO和重力波的宣布也間接證實了這一點。