内禀弯曲:不是物质使时空弯曲,而是能量.时空的曲率似乎总与能量有关

物质如何使时空弯曲？
Schrodinger
973位粉丝
1楼

Question

How does matter couple to space-time so that space-time becomes curved?

Asked by: Dennis J. Plews

物质是如何同时空结合起来，从而使得时空弯曲的？


2008-7-4 16:46 回复

lwx129
29位粉丝
2楼

很想知道,总觉得当中有密秘,呵呵

2008-7-4 17:30 回复

peng_56
4位粉丝
4楼

物质的存在肯定会对周围环境产生一个效应，这是毋庸置疑的。当然，这个效应虽然可近似地用牛顿引力理论解释，但观察证明更精确的解释是无能为力的。因此，我们必须要考虑如何来描述这个效应。在消耗大量科学家的脑细胞的前提下，最终知道用时空的弯曲来描述这个效应比较合理。所以，爱因斯坦在前人的基础上在质量和时空之间画了一个等号，建立了爱氏场方程。所以场方程不是推导出来的，而是构筑出来的。是假设“物质的存在影响周围时空的弯曲程度”来建立的一个理论。所以，“物质使时空弯曲”只是一个假设的基础，而我们在这个基础上建立了一个经受了观测检验的伟大理论。我们用这个理论又预测了新的事实。这些事实又正在接受进一步的观测证明。如果到了哪一天，新的观测推翻了现在的理论，我们有可能建立更伟大的理论。而那时的假设就不一定是“物质使时空弯曲。”

。。。科学的道路就是这么艰辛。

2008-7-4 17:39 回复

lwx129
29位粉丝
5楼

呵呵,科学的道路是很艰辛,说不定反过来讲才正确,弯曲的时空产生了物质.一个空间里本来什么都没有,应某种相互作用,使空间发生了弯曲,我们能测量到的就是物质了...[原创/假说]

2008-7-4 17:44 回复

peng_56
4位粉丝
6楼

呵呵，楼上说的和现在的理论是一回事。就是说把场方程的左边和右边调换一下就行了。讨论这个问题，你得从基础开始，即把先有鸡还是现有蛋的问题搞清楚。

2008-7-4 17:51 回复

拉普拉斯
11位粉丝
8楼

物质和时空，满足一个方程（场方程），假如知道了其中一个，便可以通过数学手段来求得另一个，谈不上什么物质使时空弯曲或者时空弯曲产生了物质，这类非数学的文学性描述毫无意义。

2008-7-4 18:19 回复
211.140.16.* 9楼

当然,先有蛋再有鸡.没有问题
物质也许是场的像.也许是场的源.也许场引起空间弯曲,也许空间弯曲是数学效应而非物理效应.
生姜

这条留言是通过手机发表的，我也要用手机发表留言！ 2008-7-4 21:50 回复

fishwoodok
177位粉丝
10楼

生姜快去注册，否则被我抢注册了~~

2008-7-4 21:52 回复
211.140.16.* 11楼

感谢吧主关注
我用手机不好注册
真的有人喜欢生姜.很好生姜被人注册
我可用芽姜,嫩姜,新姜.老姜,黄姜,白姜,肉姜,片姜,鲜姜,干姜,大姜,小姜,洋姜,土姜,种姜,子姜,红芽姜,黄爪姜,五指姜,龙泉姜,....
生姜

这条留言是通过手机发表的，我也要用手机发表留言！ 2008-7-4 22:47 回复
211.139.146.* 12楼

就像4楼所说的,很有道理.不过,当一个假设成立并经受住了严峻的考验之后,我们就应该去考虑这个假设是否是真实存在的.

这条留言是通过手机发表的，我也要用手机发表留言！ 2008-7-5 07:40 回复
218.24.205.* 13楼

时空又不是铁丝，怎能弯曲？
观测只不过 是光线在引力场中发生偏折，时空弯曲什么？
虽光线走了弯路 ，正因为我们知道光线走了弯路 ，所以我们可以找到直线的。

2008-7-5 16:16 回复

拉普拉斯
11位粉丝
14楼

铁丝的弯曲和时空的弯曲很不一样。
铁丝的弯曲不是内禀弯曲，因为无论铁丝被弯成什么样，采用自然坐标，其线元写成二次型总是不变的。
类似的非内禀弯曲还有：把一张纸弯成圆筒，圆锥等等
这种非内禀的弯曲，观察者必须处于该曲面所镶嵌的空间中才能发现，局限于曲面内部的观察者无法发现这种弯曲。

我们生活中谈到“弯曲”这个直观的概念，均指这种观察者处于该曲面所镶嵌的空间中所发现的弯曲，这个弯曲既可以上面提到的非内禀弯曲，也可以是内禀弯曲。比如：球面的弯曲是一个内禀弯曲。

现代微分几何关注的是内禀弯曲，并且，对这个弯曲的发现，也是通过局限于曲面内部所进行的测量，这和生活中谈到的那个“弯曲”很不一样。
时空的弯曲，恰恰就是这样的内禀弯曲，显然，对这个弯曲的认定也是处于时空这个四维(超)曲面之内进行的，因而，很多人理解不了这个“弯曲”

2008-7-5 19:41 回复

拉普拉斯
11位粉丝
15楼

另：
光线在引力场中发生偏折是时空弯曲的一个效应，时空的“弯曲”指的可不是光线的“偏折”

2008-7-5 19:54 回复
61.170.243.* 16楼

所谓的内禀弯曲也就是不能直接弯曲，比如一张纸弯成圆柱不需要对其裁剪，而完成球体则需要裁剪，在纸面内的观测者正是测量出了所裁去部分在整个曲面上的平摊差异而发现其弯曲，及实际参照物和假想参照物的不同。

2008-7-5 21:05 回复
59.58.75.* 17楼

确实,从几何学的角度上看，描述四维时空的弯曲几何，也不需要参照更大的“天外之天”来达到整个理论自洽的一致性要求。但是,正如我们把实数连续最初建立在一直线上直观的简单性一样,抛开现在物理学上那种"弯曲"先入为主的"先见之明",就会发现:没有平直的基,哪来弯曲的态?

2008-7-5 23:09 回复

拉普拉斯
11位粉丝
18楼

楼上概念混乱。
什么叫“平直的基”？
“基”是矢量，矢量没有弯曲和平直的概念。
简单的讲，弯曲空间中使用的基和平直空间使用的基本身并无分别，只不过，平直空间可以建立全局标架，而弯曲空间只能建立局部标架。

2008-7-6 01:02 回复

LostAbaddon
84位粉丝
20楼

我想，这里的本质其实是这么一个问题：为什么能动张量能引起时空的弯曲？而别的东西为什么不可以呢？
比如说，电荷不能引起时空的弯曲，但是电磁场所蕴含的能量却可以。因而，时空与能量耦合，但不与电荷耦合。
事实上，与时空耦合的东西都具有整体对称性，比如Lorentz对称性；而不与时空耦合的东西则具有局域对称性，比如电荷守恒的U(1)对称性。
但是，这个是事后诸葛亮，为什么时空与能量耦合而不与电荷耦合，老实说，这个原因是现在没人知道的……
就好比，现在规范场论认为粒子就是对称群的表示，但是什么如此呢？没人知道，这只是一个普遍共识的猜测而已。

2008-7-6 14:49 回复

光的过去
4位粉丝
21楼

不是物质使时空弯曲,而是能量.时空的曲率似乎总与能量有关.即然这样,物质跟能量是等价的,所以通常物质的能量是正的,所引起的时空弯曲就是正的了,即表现为引力.相反,如果是负能量,将引起负的时空.所以,必有一种"物质"引起负的变化,去解释宇宙的膨胀.啊…好像吹过头了.这纯粹是个人见解,不要笑话.哈哈

这条留言是通过手机发表的，我也要用手机发表留言！ 2008-7-6 17:43 回复

zhuyimin_77
1位粉丝
23楼

究竟是时空弯曲造产生了物体呢,还是大质量物体产生了时空弯曲?
局部弯曲时空是否还具有各向同性呢?

2008-7-6 22:06 回复

LostAbaddon
84位粉丝
24楼

楼上的“局部弯曲时空”指的是什么啊？

然后是21楼的“反引力”的问题。事实上，史瓦西白洞与史瓦西黑洞的度规是完全相同的，只不过一个取的是内向坐标，一个取的是外向坐标（当然，从生成的角度来说，两者是不同的）。
如果真如21楼所说，把一个能量从正变到负，那这个情况就不同了。因为正能物质可以引起度规奇异性，从而出现黑洞与白洞都有的单向膜边界，而负能物质没这个性质……

2008-7-7 01:58 回复

光的过去
4位粉丝
25楼

呵,现在细想,确实有问题.

这条留言是通过手机发表的，我也要用手机发表留言！ 2008-7-7 07:27 回复
222.212.155.* 27楼

ηλ ομ νηηνο πηομνθηλ θξεκ ιιθβ κ ψκθζβ ικζβ οζ
νγηλζνζο νηθοθ ιιη εεδλσ ηθμζν θεξ ηεξηλνη
μνημληνξ ξμθξνι

2008-7-7 18:21 回复

往往法易路
0位粉丝
28楼

汗~ 好复杂
是不是学了文科后就不可能成为科学家了?

2008-7-8 11:19 回复

mR_car
0位粉丝
29楼

我有个问题想问.吧主你把这些问题打出来我觉得问题都很好.大家也讨论很精彩.但是是否最后会有一个确切的讨论结果或者答案呢?