为什么会有引力 引力是空间弯曲还是能量场 物质和能量的关系
物理学中存在一个至今无法完全解释的力学现象,即万有引力。爱因斯坦将引力定义为大质量物体对空间的弯曲,类比于在一个平坦的网状结构上放置一颗有质量的球,球会扭曲网格形成漏斗状,而另一颗小质量球进入时,将沿着弯曲的切线运动,形成旋转轨道。
一、为什么有质量的物体会扭曲空间仍然没有得到完整解释
我们知道引力的强度与质量和距离有关,质量越大、距离越近,受到的引力越强。引力透镜原理表明引力不仅影响有质量的物体,还会影响无静质量的光,因此引力作为空间弯曲的理论得到了广泛认可。然而,即使我们将引力归因于空间弯曲,为什么空间会弯曲呢?换句话说,为什么质量会影响空间的平坦性?从各种天体引力的强弱来看,体积对天体几乎没有影响,体积与引力之间的关系仅仅取决于物体之间的距离限制。例如,体积相对较小的黑洞和中子星与超大质量恒星相比,引力强得多。在相同体积下,质量的大小决定了引力的强弱,也可以理解为在相同距离下,质量的大小影响引力的强弱。
二、为什么质量会产生引力
我们需要弄清楚一个问题,即质量是什么?质量可以理解为物质的总量,我们所说的质量单位只是我们自己的定义。换言之,质量只是计量物质的工具。如果我们将一个质子的质量定义为1,那么10个质子的质量就是10。这与我们所说的千克、克没有本质区别。换句话说,质量实际上是构成物质微观粒子的总和。
三、物质的本质是什么
从初中开始,我们就学习了爱因斯坦的质能公式,简单来说就是E=mc²。这个公式意味着能量是质量和光速的平方的乘积,反过来看,质量和能量可以互相转换。目前,最强大的炸弹是氢弹,而氢弹的原理实际上就是将质量转化为能量。此外,根据反物质的研究,正反物质相遇会直接湮灭,并将等量的物质转化为能量。这些事实表明,物质实际上是能量的另一种形式。
我们可以认为任何有质量的物体都是能量,无论是质量超大的黑洞还是一粒尘埃,其本质都是能量。因此,我们可以认为产生引力或导致空间弯曲的不是质量本身,而是高度集中的能量聚合体。
四、为什么能量会产生引力或导致空间弯曲
根据广义相对论,质量和能量实际上是扭曲时空的源。质量和能量会使周围的时空发生弯曲,就像将一个重物放在弹性布料上,使其形成一个凹陷的形状。其他物体在这个凹陷的形状中运动时,会被引力作用所影响,沿着弯曲的路径运动。
具体来说,引力可以被视为物体在弯曲时空中沿着最陡峭下降的路径运动的结果。这个路径被称为测地线,类似于在山坡上滚下去的小球所遵循的路径。质量和能量扭曲了时空,使测地线发生弯曲,而物体沿着这曲线运动,给人一种引力的感觉。
值得注意的是,引力不仅仅是由质量产生的,能量也可以产生引力。事实上,根据质能等效原理,质量和能量是可以相互转换的,它们之间没有本质的区别。因此,任何形式的能量,无论是来自质量、动能、势能或电磁辐射等,都会在广义相对论中产生引力效应。
引力是由质量和能量扭曲时空而产生的。质量和能量使时空形成一个弯曲的结构,物体在这个弯曲的时空中沿着测地线运动,表现出引力的效应。因此,我们可以超越质量的概念,将引力解释为能量场对时空的影响。
亚马孙河巨骨舌鱼,一亿年前就存在的凶猛淡水鱼(最长4米)
在南美的亚马逊流域中,可不只有亚马逊鲇鱼这一种凶猛的淡水鱼,巨骨舌鱼同样生活在其中。巨骨舌鱼的体型虽然比不过亚马逊鲇鱼,但是它的体长甚至要比巨鲇更加的长一些,甚至可以超过4米。而且一亿年前就已经出现,因为舌头中长有骨头才被叫做骨舌鱼。巨骨舌鱼:体长4米的凶猛淡水鱼我要新鲜事2023-05-07 23:34:380000被封印的巨人 人类的17号染色体存在一把基因锁 人类能否打开
人类巨人的封印是癌症,目前无法打开。通常认为,癌症是由体内癌细胞数量超过阈值导致的无法逆转的疾病。癌细胞作为异常细胞,在人体内无限增殖并破坏正常细胞组织。如果生物体体型越大,细胞数量越多,细胞分裂的次数也会增加,从而增加癌细胞的发生几率。我要新鲜事2023-06-16 19:36:180000没喝酒每天身上还有酒味,这是怎么回事(罕见疾病)
自动酿酒综合症会让身上散发酒味自从几年之前我国开始严查酒驾之后,现在喝完酒还上路,开车的人越来越少了。当然,他们当中也有一些幸运的人,最后这些投机者被法律抓住了。但是一些司机说他们没有喝酒,为什么测试显示酒精?我要新鲜事2023-05-14 22:18:390000苹果 iOS 17 相机引入“水平”辅助线,帮用户调正角度拍摄
IT之家6月8日消息,苹果iOS17相机应用在现有的“网格”(Grid)辅助线基础上,还引入了全新的“水平线”(Level)辅助线,帮助用户调整角度,拍摄出更合适的照片。在iOS此前版本中,用户开启“网格”(Grid)辅助线之外,还可以启用隐藏的十字准星选项,帮助用户调正拍摄主体。我要新鲜事2023-07-13 14:07:150000外壳可以挡住子弹,与山海经神兽同名?动物界的“披甲战士”
外壳坚硬到可以挡住子弹?与山海经中记载的神兽同名?穿山甲的“近亲”?动物界为数不多“身披铠甲”的“勇士”——犰狳,究竟有何神奇之处?没听说过的动物提起犰狳,绝大多数人都是一脸茫然,别说见过了,几乎连听都没听过。那是什么东西?某种珍稀动物?然而实际上,虽然犰狳的真正形象很多人没有亲眼见到过,但犰狳的卡通形象大部人都有着一面之缘。我要新鲜事2023-08-11 19:29:060000