苹果从树上掉下来是旋转还是平移(苹果从树上掉下来并没有弯曲)(1)

苹果从树上掉下来砸到牛顿的头,因此牛顿发现了万有引力。这只是一个典故或者说传说,并不一定是历史真实,但牛顿发现了万有引力是真的。

有人就百思不得其解,爱因斯坦认为时空是弯曲的,为什么苹果掉下来没有弯曲呢?而且谁也没有看到时空弯曲是什么个样子,这个理论是不是爱因斯坦拍脑袋臆想出来的呢?

其实这个世界上真有这么一伙人,每天就在那里朝思暮想的,凭着吃饭拉屎的一点经验和逻辑,就像推翻一个伟大的理论,幻想建立一个震惊世界的理论,而且还忽悠了不少信徒,在网上聒噪。

但爱因斯坦的理论可不是这么来的,他忽悠的可是全世界的科学家。

他的理论已经经过100多年的检验,经过无数观测事实和实验证据检验,迄今没有一例反能够证伪他的理论体系,而且基于相对论的所有预言都一一不断的得到证实。

如引力波、黑洞、宇宙微博背景辐射、时空弯曲、引力透镜等等。

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如果有人能够忽悠全世界科学家,或者忽悠住一群科学家,这个“忽悠”就一定有其存在的价值。

牛顿力学,只知道物体具有一定的惯性质量,而把质量作为一个与时空无关概念。所以他虽然发现了苹果从树上掉下来,是万有引力的表现,但并没有发现万有引力的根源是什么。

爱因斯坦从研究质能关系出发,得出了质量会对时空导致扰动,是质量导致的时空弯曲,形成了万有引力的表象和结果。质量是万有引力的根源,地球扭曲时空的旋涡,把苹果从树上拉扯下来。

任何有质量的物体都会对时空造成扰动,无论是一个原子,还是一个人、一座山、一个天体都是如此。

只不过引力是四种基本力中最弱的力,小质量物体对时空造成的扰动很小,难以观测,大质量物体才比较明显。

就像把一个物体丢入水中,都会对水造成扰动。如果丢一只蚂蚁进去,几乎看不出来,而丢一块大石头,或一个人跳进去,造成的扰动就很明显了。

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时空扭曲的结果,就是在物体周边形成时空旋涡,或叫时空陷阱。

质量对周边的影响不仅仅是空间,还包括时间,概括起来就是时空。时空是不可分割的,在不同的重力场影响下,时空扭曲的程度不同,时间会发生相应的膨胀效应。

两个临近物体受到双方导致的时空旋涡或者陷阱的影响,就表现出了引力效应,它们相互掉进对方的旋涡中,看起来就是相互吸引。

当两个天体质量悬殊时,小天体就会掉入大天体的陷阱中,看起来就是大天体吸引了小天体。

牛顿的万有引力理论描述了物体之间相互吸引的关系。

这种相互吸引的力度与它们的质量乘积成正比,与距离平方成反比。可以用引力公式表示:F=GMm/r^2

公式中F表示万有引力量;G为引力常量,即6.67×10^-11 N·m^2/kg^2;M和m为引力相互作用大小物体(天体)质量(kg);r为它们之间的距离(m)。

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很多科学家用绷紧的床单来做实验,用大小物体对床单的压迫造成的效应,来表现质量对时空导致的扰动。

被绷紧的床单就像一片时空,我们用大小不同的一些铁球当做天体(或任意物体),大的铁球在床单上陷入的坑就又大又深,小的铁球在床单上陷入的坑就相应较浅。

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如果用一个比较轻的塑料球,虽然很大,但在床单上陷入的坑也会较浅。这说明对时空扭曲的影响是与质量成正比的。

当两个质量相当的球靠近时,就会相互掉进对方形成的凹坑,看起来就像相互吸引。

当质量小的球靠近质量大的球形成的凹陷时,小质量的球就会滚向大质量球形成的凹坑,表现出来就像大球吸引了小球。

当这些小球有相应的速度时,就不会掉入大球坑底,而是围绕着那个坑边沿旋转。

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这就是环绕速度。当速度大于环绕速度时,小球就能够逃脱那个凹陷,这就叫逃逸速度;当小球小于环绕速度时,小球就会无可奈何的掉入大球的坑底。

这些实验充分说明了地球为什么围绕着太阳公转,旅行者1号为什么能够飞出太阳系,各位能理解吗?

当然,这个实验只是形象的表示了质量对时空的扰动,以及大小质量形成的时空旋涡相互影响机制。

但这个实验无法真正的描述时空状态和扭曲状态。

因为在我们宇宙,时空无处不在,就像汪洋大海,宇宙所有天体物质都是在这个海的深处,就像一条一条鱼,对周围的水会产生扰动,形成的旋涡或者陷阱是全方位的,并不像床单上是平面的,有统一方向的。

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至于一些人硬要说时空弯曲理论看不见摸不着,只是爱因斯坦拍脑袋的臆想,这是因为这些人根本没有认真学习了解科学信息和动态,或者选择性失明。

事实上,爱因斯坦的广义相对论一出台,时空弯曲理论就被证实了,最著名的例子是完美的解释了水星进动问题,以及星光通过太阳附近时,会被太阳引力导致偏转的预言得到证实。

所以,时空弯曲理论是既看得见,也摸得着。

水星近日点进动是一个世纪难题。1859年,法国天文学家勒威耶发现水星在近日点进动的观测值,与牛顿定律得出的理论值有误差。

根据牛顿定律,水星近日点应有每世纪ΔωN=5557.62角秒的进动,而实际观测值为 ΔωO=5600.73角秒的进动,二者相减得每世纪误差 43.11角秒。

很多科学家对这种现象进行了研究,都没有找到答案。一直到1916年,爱因斯坦的广义相对论问世后,其中的空间弯曲理论才完美的解释了这个问题。

这成为时空弯曲理论最有力的一个证据。

时空弯曲理论还预言了遥远星光经过太阳附近时,会因为太阳质量导致的时空弯曲而产生1.7角秒的偏转。

1919年,英国天文学家爱丁顿为了验证爱因斯坦这个预言,专门组织了两支远征队,分赴巴西和非洲,通过观察日全食,证实了爱因斯坦的预言是完全正确的。

这在当时引起了世界轰动。宣布这个结果时,英国皇家科学院沸腾了,爱因斯坦的相对论成为风靡世界的伟大理论。

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质量不但弯曲了空间,还膨胀了时间。在大引力场里,时间会变慢,这已经被很多实验和观测证据所证实。

最简单典型的例子就是GPS导航卫星。由于GPS导航卫星在2万多千米高空运行,由于地球质量引起的时空弯曲度比地表要小一些,根据广义相对论测算,其上面的原子钟就会比地面要快一些,每天快约45微秒。

这样结合GPS卫星高速运行导致的时间膨胀效应,每天要慢7微秒,正负抵消后每天要快38微秒的实际情况,对原子钟的运行频率做出相应的调整,才能够使导航更为精准。

这个相对论效应成为我们人类普遍运用的一种实践活动,如果还不相信,那实在就是选择性失明了,假睡的人是没法子叫醒的。

就是这样,欢迎讨论。

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