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在宇宙中,为什么恒星等会产生时空扭曲?时空扭曲是如何产生和形成的?
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发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
在宇宙中,为什么恒星等会产生时空扭曲?时空扭曲是如何产生和形成的?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
时空不会扭曲。
由于光线传播离不开金属态氢离子“磁力矩”的共振,而金属态氢离子的排列在磁场作用下发生“弯曲”,造成时空扭曲的假相。
回答于 2019-09-11 08:43:50
爱因斯坦的广义相对论表明,任何有质量的物体都可以完成时空的弯曲。
如何理解这句话?举个现实中的例子,一个5公斤重的铅球放到一块弹性布料上,铅球自然会造成布料的凹陷,对布料产生影响!
而宇宙中的天体就相当于那个铅球,时空结构就相当于那张布料,质量巨大的天体会对时空结构造成比较明显的弯曲(扭曲),而天体附近相对较小的星球就会感知到弯曲的时空,这种感知就以引力的形式体现出来!
不过铅球与布料的例子只是为了更好地理解时空结构的弯曲做的形象比喻,事实情况并不是那样的,因为在宇宙中没有上下左右之分,天体对时空结构的弯曲是朝向各个方向的,而弯曲的中心就是天体质量中心!
那么为什么宇宙天体会弯曲时空结构?
这种鞋问题本质太难回答了,或者也很好回答,没有理由,有质量物体造成时空弯曲就是宇宙的一个属性,就像光速是30万公里每秒一样(大约),为什么是30万公里,而不是31万公里或者29万公里呢?
有人说人们测量的结果就是30公里每秒,这已经说明了30万公里每秒的速度就是宇宙的一个属性,没有原因。如果光速是29万公里每秒,你同样会问为什么不是30万公里每秒!
回答于 2019-09-11 08:43:50
时空扭曲是因为质量而导致的,就像是一块海绵上面放置一个重物,重物可以把海绵压的弯曲一样。
我们的时空就好比一块“海绵”,只不过这块海绵是3+1维的。恒星就是重物,把时空压的弯曲了起来。既然时空有弯曲,那么这个弯曲的方向又是指向那里呢?所以,理论上应该有比我们空间更高的维度存在,而空间的弯曲方向就指向这个维度。只不过由于我们属于3维生物,无法想象这个高维空间而已。
虽然我们知道了质量可以导致时空弯曲,但为何质量会导致时空弯曲我们并不知道。或许等我们把组成物质最基本的粒子夸克完全搞清楚,并把时空研究透彻的时候,才知道为何质量可以“压弯”空间。
回答于 2019-09-11 08:43:50
这个问题太难了,越接近本质的问题越难以回答,而这个为什么产生时空弯曲的问题就是一个物理本源的问题。
在广义相对论里,质量能量会导致时空弯曲,而恒星有质量,因此也会产生时空弯曲。也就是说恒星之所以会导致时空弯曲是因为它具有质量和能量。但是当你继续追问质量能量为什么会导致时空弯曲,,,这个,,,爱因斯坦没解释。。。_(:D)∠)_只能说现实就是这样,至于为什么,你问上帝吧。。。。╮(╯_╰)╭这跟1+1=2差不多,你知道它是这样就好了,别问为什么。
爱因斯坦的广义相对论说的是时空弯曲,至于时空扭曲,就是考虑自转的情况下吧。当有质量物体发生转动,就会拖拽周围的弯曲时空,被拖拽的弯曲时空就会形成扭曲了。
正如小质量难以产生明显的弯曲一样,低转速也难以产生明显的扭曲。而宇宙中有一种天体同时拥有这两个属性:大质量和高转速。那就是有自转的克尔黑洞。根据恒星演化理论理论,黑洞是大质量恒星演化到末期发生超新星爆发伴随核心引力坍缩而形成的,它拥有原恒星的剩余质量和剩余质量所具有的角动量,由于角动量守恒,当天从原半径坍缩到黑洞的视界半径后,自转速度就会相应增加。
以上为角动量公式,我们直接取L=r×(mv)。其中L就是角动量,r是半径,m是质量,v是线速度,可以看出,由于角动量L守恒,质量m固定的情况下,当半径r缩小,线速度v就比如相应增大,因此在恒星坍缩成黑洞过程中,线速度会不断增大,也意味着自转不断加快。因此自然形成的黑洞都是质量很大转速很快的,由于广义相对论的参考系拖拽效应,在它周围的时空就被它扭曲了。
原则上所有恒星都能扭曲时空,只是他们那点自转线速度相对于光速传播的时空弯曲而已实在太小了,因此我们一般只能看出它们弯曲而看不出它们扭曲,正如你看不出一个死胖子把时空压弯曲了一样,因为弯曲实在太小了。。。
回答于 2019-09-11 08:43:50
其实在宇宙中除了恒星还有很多天体可以使空间发生弯曲,只要一个天体的质量达到一定量级就可以使周围的空间发生弯曲。其实这个原理很简单:假如我们身边现在有一块海绵(这里的海绵比作我们的宇宙空间),我们就把它放在哪里不给其表面施加任何重力的时候它就是平的不会出现任何凹面。但之后我们在海绵的表面放上一颗质量为50g的铁球,我们的海绵肯定会出现凹下去的现象,若果我们把这个50g的铁球拿走放上100g、500g或者更重的铁球(这里的铁球分别可以比作我们的恒星、中子星、黑洞)时,这块海绵的凹面就会随着铁球的重量增加而凹的越来越厉害。我们的时空会发生弯曲以及如何产生和形成的原因其实就是被宇宙空间中某一点受到较重天体的压力凹回去了而已。
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