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引力的实质是什么,为什么引力能导致空间曲折?

引力是自然界已知的四种根本力之一,而牛顿是最早发现万有引力的,后来相对论又对引力从头进行了界说。一切物质之间都存在着引力,从牛顿方程到爱因斯坦的相对论,咱们对引力越来越越深化。

在牛顿的万有引力公式中,引力和两个物体之间的间隔的平方成反比,到了爱因斯坦这儿就被提出了相对论,相对论与牛顿的观念是存在着实质的不同,相对论中引力的实质是时空的曲折。

牛顿的万有引力

牛顿是人类有史以来最巨大的物理学家之一,一起也是最巨大的数学家之一,而且仍是经典物理学的奠基人。相传牛顿是在睡觉的时分被苹果砸到,然后考虑为什么苹果要往下面坠落而不是往上走?就这样万有引力第一次被发现,但限于其时的年代开展,牛顿以为万有引力适用于任何物体,而且引力大小只与物体的质量和间隔有关。

事实上万有引力定律只适用于微观低速运动的物体,在强壮的引力场周围万有引力就会失效,比如在黑洞周围的强引力场下万有引力便是无效的;物体在挨近光速运动时万有引力也是无效的。现在万有引力仍然广泛应用于日常日子中,就像火星车和月球车的着陆仍是需求万有引力的。

爱因斯坦的相对论

爱因斯坦最巨大的成果便是相对论的提出,而广义相对论与万有引力最杰出的差异便是用时空曲折去解说引力的实质,现在相对论已经成为现代物理的两大柱石之一。

在广义相对论中,引力波不是一种力,引力的实质便是时空曲折。而且还以为物质能够决议时空,引力能够使光线曲折。在世界中,在大质量天体邻近空间就会产生歪曲,这样就形成了光线沿曲折的时空传达。

黑洞周围光线的曲折

黑洞是一个超大质量的天体,依托强壮的引力来“吞噬”周围的物体。现在黑洞是发现的引力最大的天体,实践上“吞噬”应该是叫做歪曲。

因为广义相对论中,空间曲折才是引力的实质。光在真空中传达,因为空间的曲折,光线也会曲折。当光进入黑洞的曲折空间中,将无法从曲折空间中逃脱出来,这样就形成了光被黑洞招引住了。当天体的引力到达极限时就能够对空间进行歪曲。

爱因斯坦的电梯试验

当观测者在不透明的电梯里关上门,他是听不到看不到外面的状况的,只能看到电梯内部产生的状况。外面产生的观测者是都不会知道的,所以这就说明晰世界中没有肯定的静寂。

我们另一个观测者在同一个电梯里静寂,来自地球的引力会以9.81米/平方秒的加速度把地球表面的一切物体向下拉。我们让一束光从外面穿过一个洞进入电梯的一侧,调查光在另一侧的墙面产生的姿态,成果会怎样是取决于观测者相对于外部光源的速度和加速度。后来爱因斯坦发现光通过引力场的时分是无法沿直线运动的。

结语

广义相对论是以定量描绘引力、时空和物质的统一性的方程,在世界学研讨中非常重要。地球在太阳形成的曲折时空中的测地线运动,实践是绕着太阳转,形成引力效果效应。比如在曲折的地球表面上,我们以直线运动,实践是绕着地球表面的大圆走。

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