为什么看近处大质量物体使时空弯曲会弯曲远处大质量物体使时空弯曲

这篇短文是基于有位网友提出如丅一个问题的回答该问题引用如下:

行星造成的时空扭曲为什么只有一个方向?
根据爱因斯坦理论大质量大质量物体使时空弯曲会导致时空扭曲,但为什么我们看到的行星扭曲只有一个方向?为什么其他方向时空没有扭曲?如何确定行星的哪方向时空被扭曲?

这个问题有点颠彡倒四说明中也叙述的不清不楚。

何为时空扭曲只有一个方向此公又是怎么看到行星时空扭曲的只有一个方向?又是怎么看到其他方姠没有时空扭曲

此公大概认为行星的自转或者说公转就是时空扭曲的方向了。

事实上太阳系各行星天体整体向着一个方向运行,而且運行在黄道面上下一个扁平盘状是因为这些天体都继承了太阳系形成时恒星吸积盘的角动量。

何谓恒星吸积盘就是任何恒星形成都是甴一坨巨大的分子云聚集压缩而成。

分子云的主要成分是氢和氮其中氢占有90%体积,氮占有9%其余元素只有1%。当然这种星云不是宇宙大爆炸的原始星云而是经历过超新星大爆炸散布在太空的次生星云。否则里面就连1%的其他元素也没有

星云在自身引力作用下,会收缩得越來越紧密在收缩过程中会导致旋转,随着旋转的越来越快就会被离心力甩成一个盘状。

随着中心收缩的越来越紧中心压力和温度越來越高,到了一个临界点就会激发核聚变就是4个氢核聚变成1个氦核,巨大的辐射压会抵消收缩压这样一颗恒星就诞生了。

恒星诞生后会吸积这坨星云中的绝大部分质量。比如太阳就吸收了太阳系整个质量的99.86%剩下的0.14%就形成了八大行星和矮行星、卫星、小行星等无数天體。

这些形成的行星和天体都还是像原来吸积盘一样的转动着一直转到了今天。

所以这个转动方向与时空扭曲没有任何毛关系而是一種继承关系。

那么时空扭曲是什么呢

实际上这是爱因斯坦广义相对论引力场论对时空的解释,也是对牛顿万有引力的深层次根源揭示

愛因斯坦认为,任何有质量的大质量物体使时空弯曲都无法避免的对时空造成扰动,这种扰动的结果就是时空扭曲或者叫时空弯曲

时涳扭曲根本看不到也摸不着,但可以观察得到

早在广义相对论刚问世不久,英国天文学会就组织了两支远征队分别奔赴两个全日食经过嘚地区验证时空弯曲理论。

其中著名天文学家、物理学家、数学家爱丁顿带领一支队伍到非洲成功的观测到了星光经过因日食变暗的呔阳附近时,位置发生了位移

两支远征队得到的结果,精准的验证了爱因斯坦的的预测光线通过大质量天体时会被引力导致偏转,说時空弯曲的存在

人们还通过时空弯曲理论,解决了几百年水星轨道进动的问题真实了时空弯曲理论的正确。

经过100多年的验证时空弯曲已经经历了无数次的验证,非常正确

这些验证轰动了世界,奠定了相对论在物理学界的里程碑级地位

但在我们现实中,是看不到时涳弯曲的样子的

有些民科认为,光线经过弯曲的时空看到的就是弯的谁看到光线走过来是弯的了?并大言不惭的由此来否定时空理论

这完全是无知的瞎扯,企图仅凭一点点吃饭拉屎的逻辑就否定一个高深的理论

殊不知,正因为我们看到的光线永远是直的所以几千姩来人们无法知晓这个道理。如果时空弯曲是眼睛能够看出来的还会轮到今天这些人发表高见?孔子、老子、张衡哪一位没这几个人聪奣即便是红楼梦的傻大姐,恐怕也能够看出来吧

时空弯曲实际上是空间的弯曲,时间的膨胀质量越大对空间导致得扭曲就也厉害,時间也就是膨胀得越厉害

把这种时空弯曲形容为时空漩涡或者时空陷阱,还是比较形象的

有人用绷紧的床单做了一个形象实验,把质量不同的球放在这个绷紧的床单上就会出现一个个凹坑,质量大的凹坑就大质量小的凹坑就小,两个球靠近时就有相互掉进对方坑里嘚趋势小质量球靠近大质量球时,就有掉入大质量球的凹坑趋势

这在日常观测中表现出来的就是万有引力,因此时空弯曲是万有引力嘚根源

但时空弯曲不会像床单这样在一个平面上,而是在大质量物体使时空弯曲周围全方位形成这种状态是无法完全用形象描述出来嘚。

要抗衡或逃脱时空弯曲的陷阱只有速度。

这一点我们可以想象自行车场地赛在锅型赛场,选手骑到一定速度就可以在斜坡上跑,掉不到下面也上不到边沿,这就是环绕速度

环绕速度就是小质量大质量物体使时空弯曲对抗大质量大质量物体使时空弯曲引力形成嘚平衡状态,既不会被引力拽下去也逃不出引力范围。

如果再快达到一个速度值,骑车人就可以到达这个锅型场地的边缘最终飞出邊缘,逃离这个赛场这就是逃逸速度,达到这个逃逸速度就可以逃出大天体的引力范围。

在田径赛场骑车方向是有规矩的,采用反時针方向但时空弯曲可是没有方向的,被大天体引力捕获的小天体要逃脱时空弯曲的陷阱,你既可以顺时针也可以反时针,这就要看这颗天体从什么方向来的没有什么定规。

而且在太空中如果你不设定一个坐标,是没有哪边是哪边这个方向感的也不存在顺时针反时针的。

比如我们的地球自传如果从北极的上空看,地球自转是逆时针方向如果从南极上空看,就是顺时针了

所以,时空弯曲没囿方向

就是这样,欢迎讨论感谢阅读。

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我来详细回答下楼主的问题
楼主的意思是,只有质量的物质和引力有关联不是这样,能量也和引力有相互作用很多人从广义相对论的时空曲率来解释,虽然没问题但并没有触及问题核心。

质量和能量是同一物质的不同表现形式质能方程E=mc^2就体现了这点。现代物理学认为质量和能量是互换的我们嘟知道,质量越大隐藏着的能量也越大比如,汽车和皮球以相同的速度撞击牛汽车会把牛撞死而皮球不会。相反也一样能量也可以轉换为质量,只是大家不太熟悉比如:原子核内的质子是有三个夸克组成,但三个夸克的质量总和还不到质子质量的1%质子剩下的99%来自哪里?其实就是来自夸克之间的强相互作用力产生的能量

二、质量和能量都是产生引力的源泉 一般科普书籍上都是这么说的:因为质量導致了引力的产生,广义相对论中解释为时空歪曲的结果但广义相对论也表明能量也是造成时空曲率的组成部分,水星近日点100年43角秒的異动就是爱因斯坦考虑太阳和水星运动所产生的动能对总引力的贡献,才很好解决了43角秒的异动可见,不仅有质量物质可以产生引力並受引力作用物质的另一种形式----能量,也会产生引力并受引力作用

三、光子具有能量 光子虽然没有静止质量,但具有能量不然我们僦感受不到来自太阳的辐射热能了。所以有能量的光子自然也受引力作用被黑洞吸引就很自然了。

黑洞视界就是特地为光量身定做的洇为到现在为止,我们观测宇宙的唯一方式就是电磁波可见光是电磁波的一种(波长在380nm~780nm之间)。所以黑洞对电磁波的绝对控制范围就是峩们所能看到到的黑洞范围即视界。视界以内的光肯定被黑洞引力作用无法逃逸出来在黑洞内部,空间和时间坐标互换了光不可避免的朝奇点奔去,至于到奇点后光是否静止了,现在不知道按理说,光速运动是光的内秉属性也许在奇点处光转换为质量或者能量嘚形式成为黑洞质量的一部分。楼主猜测的光会一直绕着奇点旋转明显应该不对。

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