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引力到底是什麼?是時空的彎曲還是引力子?
引力關於「引力」的解釋,歷來說法有很多,而且引力至今也是科學家在思考和研究的對象。我們可以先簡單描述一下引力的作用,如果從宇宙的大尺度上來看,引力是星系的粘合劑,如果沒有它們,宇宙中的物質會成一盤散沙。正是因為引力有趨勢物質相互靠近的作用。因此,它可以把宇宙中的一些距離相近的物質聚合到一起。大部分的星系就是由物質和暗物質提供的引力而聚集起來的。
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宇宙秩序規則:引力,到底是怎麼產生的?是時空彎曲還是引力子?
在天體層面上主導的的引力在分子和原子的尺度下主導的是電磁力在原子核和強子的尺度,主導的是強作用力在輕子和夸克的尺度內,主導的是弱項作用力當然引力可囊括一切,這理解並沒有錯,但在微觀尺度下,引力的作用基本是可以忽略的。
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引力子還是時空彎曲?
愛因斯坦深知引力的背後一定藏著更深的奧秘,畢竟雖然人們知道引力的存在,但引力為何會存在?這種對於大自然的好奇心,加上顛覆性的思維方式,當然也少不了專業性的物理學知識,讓愛因斯坦提出了「時空彎曲」的概念,他認為引力的本質就是「時空彎曲」!
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引力子還是時空彎曲?
牛頓當然也知道這引力的本質是一個更大的奧秘,不過在牛頓時代,發現萬有引力定律已經很偉大很不容易了,研究引力的本質確實有些強人所難,畢竟大自然的奧秘不是短時間內就能揭開的。而這個更大的奧秘(引力的本質)留給了幾百年後的科學家,他就是偉大的愛因斯坦。
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真的是時空彎曲產生引力嗎?
導讀:真的是時空彎曲引力嗎?這個問題不值得懷疑嗎?我對此持懷疑態度。這是一種迷惑,是一種引力「假象」。所以說愛因斯坦建立了一個對的理論,卻解釋錯了,就是不能用時空彎曲解釋引力的成因!F直接就代表的是引力!愛因斯坦場方程中那個是引力「F」?這就是我為什麼不贊同引力是由時空彎曲產生的。而是把引力產生的根源歸結為時空,即右邊的質量分布項,但它表示的是時空分布,即時空場。說到時空場,我問你一個問題:引力場和電磁場有什麼不同?我的意思是引力場和電磁場哪個是平直的場,哪個是彎曲的場?這個問題絕對有意思,你慢慢想。
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時空彎曲與引力的關係
時空會彎曲是真的,這是毋容置疑的。引力波能被探測到就是最好的證明。因為引力波是時空的漣漪,是時空的振動,這說明空間是具有彈性的,不是純剛體的東西。還是把場方程的圖,放在開頭。那麼空間是如何彎曲的,就是我們應該深挖的內容。
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時空彎曲的產物!阻礙大一統的「引力子」,或和「上帝粒子」有關
就唯獨引力這個「遊子」還不願回歸家庭的溫馨港灣。故事的開端從場論開始牛頓提出萬有引力不久,就發現一個亟待解決的問題,那就是超距作用。他老人家也表示,自己是不願意相信物體之間沒有介質而隔空作用的。可是牛頓那個年代並沒有明確的場概念,於是牛頓引入以太來解決這個問題。
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質量與引力,誰讓空間彎曲了?相對論認為是質量,弦論認為是引力
這是大多數朋友的理解,但其實引力和空間彎曲都是一個現象的兩種不同說法,愛因斯坦的廣義相對論告訴我們,時空是一個不可分割的整體,所以我們在解釋「引力」與空間之間的關係時必須要和時空一起說明,否則這個觀點就是不完整的。
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彎曲時空,引力退散
你可能想當然地認為,應該還是原來的空間。其實不一定,比如足球是由一塊一塊很小的、比較平的皮子縫起來的,但是縫起來之後,就形成了一個表面彎曲的、球形的足球。我們的空間也是這樣,我們考慮空間中每一點很小的具有不同運動狀態的體積元,把它們粘回來,我們發現最後的空間其實是彎曲空間。不均勻的引力場導致了空間的彎曲。其實彎曲的不只有空間,彎曲的是整個時空。
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愛因斯坦說引力不是力,那引力子又是咋回事?
最近寫了一篇文章詳細介紹愛因斯坦的廣義相對論中一個反直覺的論點:萬有引力不是力,只是時空彎曲的幾何效應。不少網友表示依然無法接受這種說法,並且還有大量網友表示:如果引力真的不存在,那麼為啥我們還要尋找引力子呢?今天針對這些問題我來做一個解釋。
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一文看懂:重力、引力、引力子、弦理論、圈量子引力論之間的關係
那既然引力無法超距作用,那引力又到底是什麼呢?它的作用機理又是什麼樣的呢?愛因斯坦發現引力可以引起光線的彎曲,因為光要走最短的路徑,在一個彎曲的空間裡,光的最短路徑看起來就像是一條曲線,既然光總是走最短的路徑,那麼物理規律都是一樣的,一個扔出去的小球是不是也應該走最短的路徑呢?
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一文看懂:重力、引力、引力子、弦理論、圈量子引力論之間的關係
根據狹義相對論所證明的,沒有什麼信號或者能量的傳遞速度能夠超過光速,如果太陽突然爆炸,地球最快也要在八分鐘以後才能得知真相,引力的傳播絕對不能逾越光速這個極限,如果引力真的可以超距作用的話,那麼就可以靠有規律的改變質量的大小來向遠方傳遞信息,這就跟摩爾斯電碼一樣,這顯然違反了狹義相對論的理論。那既然引力無法超距作用,那引力又到底是什麼呢?它的作用機理又是什麼樣的呢?
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引力子存在嗎?看完證明,恍然大悟
牛頓力學中,引力被視為超距作用,與時空無關。愛因斯坦的理論表明,引力由四維時空的彎曲造成。目前尚未完善的量子引力理論指出,引力由場的激發態——引力子所傳遞。同樣一個力,卻可用三種截然不同的理論體系去描述,這在物理學中是一個奇蹟。 牛頓的引力定律表明,任何有質量的物體間都存在引力,兩個物體間的引力,取決於它們的質量與距離。
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引力是空間彎曲的幾何效應,為何科學家還要尋找引力子?
引力子是量子力學的產物,相對論和量子力學本身就存在衝突,所以尋找引力子成為調和量子力學和相對論力學的途徑之一。物理學中一共有四大基本力——強力、弱力、電磁力和萬有引力;其中引力最先被發現,後來麥克斯韋把電和磁統一到了電磁理論中,四大基本作用力主宰著我們世界微觀到宏觀的一切,但是又存在明顯差異。愛因斯坦的相對論在描述宏觀世界時非常成功,尤其是廣義相對論把引力描述為空間的幾何效應,解決了天體物理學的眾多難題;愛因斯坦受此啟發,也試圖把電磁力幾何化,但是沒有成功。
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既然相對論說明了引力是時空彎曲,為什麼還沒有把引力廢除?
依照愛因斯坦的相對論,質量會引起時空彎曲,這是萬有引力的本質。有人認為時空彎曲是引力的本質,引力就是假象,應該廢除引力。這是誤解了相對論,時空彎曲是本質,但是引力也不是假象。力是物質之間的相互作用。引力完全符合力的定義,物質通過萬有引力互相吸引,就是相互作用的表現形式。
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在地球上,怎麼看不到引力產生的時空彎曲?
我用生活中一些簡單的例子,來解釋關於引力,光、時空的關係。一、萬有引力是時空彎曲的表現二、何為時空三、光被「掰彎「了萬有引力是時空彎曲的表現什麼是萬有引力,最早是牛頓告訴我們的,把蘋果從樹上拉下來的力,就是萬有引力。萬有引力是兩個物體的質點互相吸引產生的力。
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用最簡單的方式解說相對論的時空彎曲
時空中運動物體的路線是彎的,還是直的?就像有一種看不見的「力」在一直起作用,這種看不見的「力」的作用的結果被稱為時空彎曲。而那個看不見的「力」就是引力。這樣才有愛因斯坦認為引力實際是時空彎曲效應的表象這種表達。雖然這個虛數的網與實數意義的運動軌跡是重疊的,但是,一個是實數意義的可見的結果,一個是虛擬的影響效果。這是虛數最難理解的地方之一。
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宇宙引力的秘密:引力子是如何逃出黑洞的?
如果說光子攜帶電磁力,引力子攜帶萬有引力,而光子和引力子都無法逃逸黑洞,那麼,如何感知黑洞引力井的梯度引力呢?如果不能感知到來自黑洞的引力,為什麼不從安全的地方到達一個圍繞著黑洞的軌道上呢?如果不知道附近存在巨大天體,為什麼會出現時空彎曲呢?這些問題已經困擾我19年了。
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引力理論發展簡史:從牛頓的萬有引力到愛因斯坦的時空彎曲
這時候他才知道,太陽也給地球施加了引力。地球吸引了蘋果,在引力的作用下,蘋果落地了。那太陽也給地球一個力,為啥地球不落向太陽呢?而在宇宙中,一個星球和另一個相隔那麼遙遠,彼此還有一種吸引力,那麼誰來充當引力傳播的介質? 反正真空是不可能傳遞力的,引力作用也不可能是超距作用,那這個介質又由誰來充當?這時候牛頓就藉助了亞里斯多德的以太概念,牛頓讓以太這種「物質」勝任引力介質的艱巨任務。牛頓認為:正是宇宙中充滿了看不見摸不著的以太,才使得引力的傳遞有了介質。以太就是引力作用的傳播者。
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解讀引力理論發展史:從牛頓的萬有引力到愛因斯坦的時空彎曲
我們都知道有質量的物體會相互吸引,這是引力的精髓思想。但要是僅知道這點東西,那麼你對引力的認識還很膚淺。在牛頓功成名就之後,他曾說過這樣的名言,「如果說我比別人看得更遠些,那是因為我站在巨人的肩膀上」。誠然如此,在牛頓之先,前人已經探索了萬物的運動規律。不管是古代東方還是西方,都有類似天圓地方的自然理念。