曲线: 这就跟球面的小蚂蚁一样,它走的是球面上的直线

“不错,按照广义相对性原理,小球走的应该是一条短程线!”爱因斯坦说道。“按照牛顿第一定律的理解,小球在不受外力的作用下,走的应该是直线。而现在看起来却是曲线!为什么呢?……因为……因为四维时空本身是弯曲的!小球走的是一条时空中短程线,时空中的直线!但是由于时空是弯曲的,所以我们不幸看到是曲线了!这就跟球面的小蚂蚁一样,它走的是球面上的直线

广义相对性原理说,所有参考系,不论它们的运动状态如何,对于描述自然现象(表示普遍的自然界定律)都是等效的。
既是如此,而惯性系可以用牛顿第一定律(就是物体在不受外力时的运动状态那条)来描述,那么,非惯性系也应该可以吧?牛顿第一定律对于非惯性系也应该成立吧?
是的,应该是的!
(注意,不要因此就认为广义相对性原理就是简单地说所有物理定律在所有参考系中都是一样的、都是成立的!广义相对性原理只是要求所有参考系在描述物理规律时都是平等的、平权的!而要真正办到这一点,就看数学武器啦!在这里,为了简单说明问题,所以我采用上面的说法。希望诸位不要产生误解。)
那好。我们再回到箱子和物理学家的那个实验。
假设生物把箱子带到了远离众多星体的地方,也就是箱子不再受到引力了,并且生物也没有拖拉箱子。这时的箱子就相当于一个惯性系。这就跟杨利伟在“神舟”飞船上的失重状态有些相似了。接着,物理学家水平扔出了一个小球。小球
175
会怎样运动呢?
很明显,按照牛顿第一定律,小球应该做匀速直线运动。注意,这里是依据牛顿第一定律!
在接下来,生物开始以g的加速度向上拖拉箱子了。于是箱子就处于一个加速场,也就是非惯性系。物理学家再抛出一个小球,小球将会怎样运动呢?
熟悉牛顿力学的人们一定会说,将作平抛运动。不错,在物理学家看来,小球将会作曲线运动。
慢着,这又是为什么呢?
你不是说,非惯性系中也由牛顿第一定律来主宰吗?
怎么现在是曲线啦?
广义相对性原理岂不是不成立啦?
……
别着急,我们应该相信我们的出发点是正确的!我们得找出隐藏了的因素!
泰然处之,这是我们一路走过来应该具备的能力了!前面我们也遇到很多这种情况了!我们不应该怀疑我们对美的理解和追求!
按照牛顿第一定律,在第二个实验中,物理学家也应该看到小球作直线运动呀!可是为什么现在是曲线呢?
琢磨一下。“不受外力”,小球达到了呀!“直线”……“直线”!难道是这里出了问题?!
什么是直线呢?
一条直直的线!
什么?一条直直的线?这是什么东西?你可以再说清楚一些吗?
……
好象又不知道该怎么表述了!
想象一下。在地球表面,我们从香港向北京划一条“直线”。我们当然是沿着地面,然后“直直”地从香港向北京画过去,这样就行了!这没问题吧?
176
但是,你仔细想一下。我们局限在地面上倒是认为已经是直的了,要是站在外太空来看呢?地球是一个圆球体呀!在球体表面划一条“直线”,这在外面看来不还是“曲”的吗?比方说有一只小蚂蚁,它六只脚用力平均,在苹果面上爬,它自己就认为由于我的脚力都很平均,所以我的路线是不会弯曲的,而应该是一条直线!但是,殊不知,在外面的我们看来,由于苹果面本身就是弯曲的,所以最终小蚂蚁爬出的路线还是弯曲的!
你想到什么了吗?
直线?曲线?
直线是曲线?曲线是直线?

请您先登陆,再发跟帖!