重力到底是什麼? 阿爾伯特 愛因斯坦認為,這實際上是時空曲率現象!

Mondo 科學 更新 2024-02-21

自然界有四種基本力,分別是電磁力、弱相互作用力、強相互作用力和萬有引力,在這四種基本力中,萬有引力是最弱的力,也是一種可以作用於無限遠的遠端力。

然而,雖然它是最弱的力量,但它可以主宰整個宇宙,例如引力可以使重元素聚集形成行星,星雲坍縮產生恆星,星系演化都依賴於引力。

萬有引力的發現者是著名的艾薩克·牛頓,他在1687年提出了萬有引力定律,它告訴我們,任何物體之間都存在萬有引力,它的萬有引力與它們的質量成正比,與距離的平方成反比。 也就是說,物體的質量越大,引力越強,反之,質量越小,引力越小。

通過萬有引力定律,我們可以知道天體的運動規律,以及計算天體的質量,以及物體如何擺脫天體的引力場等,例如計算物體繞地球的軌道速度和逃逸速度。

然而,牛頓雖然發現了萬有引力的存在,但他並不知道萬有引力是如何產生的,總之,萬有引力的本質是什麼。

直到1916年,20世紀最偉大的科學家阿爾伯特·愛因斯坦發表了一篇**,即廣義相對論,人們才知道引力是如何產生的,在廣義相對論中,人們認為引力其實不是一種力,而是一種引起時空曲率的質量幾何現象, 物體的質量越大,時空的曲率就越大,這種彎曲現象就是引力的根源。

我們可以把看不見的時空想象成一部電影,當放進乙個有質量的物體裡,膠片會形成乙個凹陷,而這個凹陷就是質量引起的時空曲率,隨著質量的增加,凹陷的程度會變得更強,比如地球之所以繞著太陽轉,就是因為太陽的質量很大, 這使得周圍的時空發生嚴重的彎曲,導致地球和其他天體沿著測地線移動。

通過廣義相對論,愛因斯坦還預言了很多現象,比如黑洞的存在,就是黑洞的質量把周圍的時空彎曲到極限,導致光在彎曲的時空中無法逃脫。

還有引力波,即當乙個有質量的物體在時空中加速時,時空的曲率隨位置而變化。 而由此產生的扭曲會以光速以波的形式向外傳播,在時空中產生漣漪,就像你把石頭扔到池塘裡一樣,它會在池塘表面產生漣漪,並在石頭入水的地方向外傳播。

除了上面的,還有引力透鏡效應等等,這些都是在廣義相對論中預言的,現在這些也都得到了證實,綜上所述,引力的本質其實是時空曲率引起的幾何現象!

相關問題答案

    為什麼阿爾伯特·愛因斯坦說“引力不存在”? 他想表達什麼?

    看待任何問題,都不能只憑一句話就得出結論,這很容易導致誤解,片面認識事物本身,甚至完全歪曲事物的本質。要結合前後的語境,尤其是當時的社會背景來理解句子的真正含義,否則很容易斷章取義。首先,阿爾伯特 愛因斯坦 Albert Einstein 說過這樣的話 萬有引力不存在 是這樣嗎?它確實說過。當然,如...

    從牛頓到愛因斯坦:在引力的本質中理解空間曲率的奧秘

    自古以來,萬有引力一直是人類宇宙奧秘的核心問題之一。從牛頓的萬有引力定律到愛因斯坦的相對論,對萬有引力的理解發生了革命性的轉變。本文將解釋如何理解引力的基本本質是空間的曲率,並解釋這個想法如何改變我們對宇宙的看法。在牛頓系統中,萬有引力被描述為一種作用在兩個粒子之間一定距離處的力,與兩個粒子的質量成...

    否認牛頓:為什麼愛因斯坦認為引力只是一種幻覺?

    阿爾伯特 愛因斯坦是世紀最偉大的科學家之一,他的相對論徹底改變了我們對引力的理解。在經典物理學中,重力被認為是一種力,但愛因斯坦認為重力實際上是一種幻覺。本文將解釋愛因斯坦思想和相對論中的引力,並為他的觀點提供支援。.等效原則 愛因斯坦的相對論是建立在等效原理之上的。等效原理認為,在沒有引力場的情況...

    為什麼愛因斯坦的“凌亂”髮型

    阿爾伯特 愛因斯坦,這個名字幾乎是天才和創新者的代名詞。作為現代物理學的奠基人,他的每一項研究 每乙個觀點都深刻地影響了我們的世界。然而,這位偉大科學家的日常形象經常被談論 他標誌性的凌亂頭髮。那麼,你知道為什麼愛因斯坦的頭髮總是這樣嗎?今天就讓我們一起揭開這個謎團。首先,讓我們糾正乙個常見的誤解。...

    愛因斯坦的相對論是如何顛覆物理學世界的?

    在人類歷史上眾多的科學理論中,愛因斯坦的相對論無疑是一項里程碑式的成就。它不僅顛覆了我們對時空的傳統理解,而且對整個物理學界產生了深遠的影響。在這篇文章中,我們將深入探討相對論如何顛覆物理學界。.重新定義時間和空間。在牛頓力學中,時間和空間被視為絕對的 不變的存在。這意味著時間以相同的速度流逝,無論...