来个硬核点的,谁来给出广义相对论时空曲率的定义公式

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

来个硬核点的,谁来给出⼴义相对论时空曲率的定义公式
时空曲率的定义公式?嗯?这是什么?
⽐如,⽜顿第⼆定律对⼒的定义是 F = ma,这是⽜顿⼒学、经典物理对⼒的定义。

那么,⼴义相对论的时空曲率 = ?这样的定义和公式是什么?
我站在地球上,向前上⽅扔出⼀块⼩⽯头,⽯头的运动轨迹是抛物线,于是,⼴义相对论就说,时空是弯曲的,⽯头沿着时空的短程线运动,这个短程线是抛物线。

那反过来,这个抛物线对应的时空曲率是多少?请回答。

⼴义相对论拿不出这个时空曲率,只是嘴⾥嚷嚷着: “弯曲的,是弯曲的, …… 运动轨迹是抛物线,时空⼀定是弯曲的。


但,现在看起来,事情也许不是这个样⼦,事情也许有点糟。

打个⽐⽅,我们在三维⾥放⼀个曲⾯,可以是实物,⽐如放半个西⽠⽪什么的,西⽠⽪是⼀个半球⾯,我们让这个半个西⽠⽪的内部⾼低不平,起起伏伏,这样从西⽠⽪边上放⼀个玻璃珠,让它在西⽠⽪⾥⾃由的滚下来,可以看到,玻璃珠的路径和初始位置以及沿路的⾼低起伏的 “地形” 有关,这些⾼低起伏的 “地形” 就是曲率。

可以看到,玻璃珠沿着这些曲率滚动,但是滚过的路径不⼀定是短程线。

也可以说,玻璃珠的初速度、初始位置、曲⾯曲率(曲⾯形状),决定了玻璃珠的滚动路径,但是这个路径不⼀定是短程线。

所以,扔出的⽯头的运动轨迹是抛物线,这个抛物线是受引⼒(时空曲率、时空形状)作⽤的路径,但不见得是短程线。

可以对⼴义相对论提出⼀个问题:以扔⽯头为例,根据抛物线反推出短程线是抛物线的时空曲⾯(时空形状)。

这个问题是否暴露了⼀些逻辑问题先不管,⾄少有⼀点,这在数学上⼏乎是不可能的。

不信的话,问问陈彼⽅(天辩阮幼台)。

要弄清楚⼴义相对论的架构很简单,先抛开狭义相对论的时空效应,单纯根据万有引⼒公式 F = G M m / r ² 来建⽴⼀个⼏何化的框架就⾏。

Who can ?
本⽂引出了⼀个数学问题,根据⼀段初等函数曲线反推短程线是这段曲线的曲⾯。

也可以表达为,已知⼀段初等函数曲线,求短程线是这段曲线的曲⾯。

初等函数曲线可以是平⾯曲线,也可以是空间曲线。

短程线是曲⾯上的 2 点间的最短距离线。

最速降线:对于⼀个曲⾯,在曲⾯上取 2 点,在 2 点间在曲⾯上画⼀条线,让⼩球沿着这条线在重⼒下滚动,⼩球从⼀个点最快
滚动到另⼀个点的那条线,就是曲⾯的最速降线。

⾃由降线:将⼀个⼩球放在曲⾯上,让它在重⼒作⽤下滚动,⼩球滚过的轨迹就是⾃由降线。

请问,⼴义相对论⾥,质点在引⼒场⾥的运动轨迹是短程线?最速降线?⾃由降线?。

相关文档
最新文档