作者kuromu (kuromu)
看板Physics
標題Re: [問題] 重力是因為時空扭曲是如何被啟發的?
時間Thu Apr 22 19:56:41 2010
※ 引述《kuromu (kuromu)》之銘言：
: 標題: [問題] 重力是因為時空扭曲是如何被啟發的?
: 時間: Mon Apr 12 19:57:47 2010
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: 好像談到廣義相對論
: 就會講等效原理 光會在有重力的情況下偏折 重力是因為的時空扭曲...之類的
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: 因為觀察到重力質量和慣性質量相同
: 就可以猜重力場和加速度座標系等價
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: 由等效原理就可以猜測光會在有重力場的情況下偏折(這裏想另外請教一下 這種情況
: 有違反狹義相對論的光速恆定嗎 是指速度恆定或速率恆定 或是其他意思?)
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: 但是重力是因為時空扭曲這件事感覺就有點天外飛來一筆
: 不知道是什麼情況下可以猜出和那麼奇妙的數學聯繫在一起
: 不知道當初是怎麼被啟發出來的?
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: ◆ From: 218.173.156.162
: 推 Farady:其實狹相中的洛仁滋變換就有點暗示時間跟空間會變形了 04/12 20:11
: 推 feynman511:你自己都說出來啦 等效原理..想像一個加速的電梯 光從 04/12 20:32
: → feynman511:牆壁射進來 你看到的是彎曲的路徑 等效原理知a和g等價 04/12 20:33
: → feynman511:所以光在重力場中也會偏折 04/12 20:34
: → feynman511:還有這不違反狹相光速恆定 你要考慮 local frame 04/12 20:35
: → kuromu:但是知道光會偏折 如果完全不知道時空扭曲 就想不出辦法 04/12 20:35
: → kuromu:解釋這個現象 04/12 20:35
: → kuromu:就覺得想出這個好厲害= = 04/12 20:36
: 推 feynman511:他的邏輯應該是：由光會偏折推出 curved spacetime 04/12 20:42
: → feynman511:可以說 curved spacetime 把它弄得看起來彎彎的..當然 04/12 20:44
: 推 Farady:愛因斯坦用"等效原理"+"洛仁滋變換"思考一個"自轉圓盤"的例 04/12 20:44
: → feynman511:實際上光是走測地線 04/12 20:44
: → feynman511:是很厲害但也不是真的天外飛來一筆..也是有邏輯的不是 04/12 20:45
: → feynman511:憑感覺 04/12 20:45
: → Farady:子，說明引力場如何介入時空幾何，你可以找他寫的書看看 04/12 20:45
: 推 Farady:在這本"相對論的意義" page.51-56 (凡異) 04/12 21:20
: → Farady:有說明他的思路脈落 04/12 21:29
: → Farady: 絡 04/12 21:34
請問自轉圓盤的例子是指
圓盤上有很多同心圓
同心圓的圓周的切向運動 用洛倫茲變換 會有長度收縮的現象
但是不同半徑的圓 速度不同 收縮的程度不同
但是直徑屬於徑向 不會有長度收縮的現象
圓周和直徑的比值是圓周率
但是不同半徑的圓 因為圓周長收縮 算出的圓周率會不同
是這個例子嗎
如果是 請問要如何用這個例子了解引力場如何介入時空幾何?
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◆ From: 218.173.164.52
推 Farady:因為轉動座標系是加速座標系，你跟著盤子轉的時候，依照等 04/23 01:57
→ Farady:效原理，會有等校的重力場存在。所以重力場由此介入時空幾 04/23 01:58
→ Farady:何 04/23 01:58
→ kuromu:但是轉動座標系的座標轉換 速度和位置有關 這樣可以找到 04/23 02:34
→ kuromu:等價的重力場嗎? 04/23 02:34
→ kuromu:另外還有科氏力(和速度有關?) 這樣的轉換不知道怎麼辦 04/23 02:35
推 Farady:等效原理不是從這推出來，在這之前要先"信仰"它 04/23 02:46
→ Farady:事先相信慣性質量等於重力質量，則等效原理可成立 04/23 02:48
→ kuromu:我是希望能夠想像出等價情況的重力場長怎樣 但是覺得那樣的 04/23 02:51
→ kuromu:重力場感覺很怪 04/23 02:51
→ kuromu:如果可以描述出重力場的型態 而且也根據等效原理知道 04/23 02:53
→ kuromu:幾何的偏移 就會讓我感覺重力和時空幾何真的緊密相連 04/23 02:54
推 Farady:等效原理沒有直接告訴你幾何偏移，而是這個轉盤的例子把 04/23 03:14
→ Farady:等效原理與洛仁茲變換聯繫起來 04/23 03:14
推 Farady:洛仁茲變換告訴你這個轉盤不滿足歐氏幾何，等效原理則告訴 04/23 03:18
→ Farady:你有等效重立場存在。由此重力場與時空幾何產生聯繫。 04/23 03:19
推 qna:你都說了 那性質就表示這不是平空間 04/23 16:26
→ kuromu:可是我覺得這個例子好特殊 可不可以一般化 04/23 18:52
→ kuromu:任意一個加速座標系 透過洛倫茲變換 會出現非歐幾何的情況 04/23 18:53
推 Farady:你要知道洛仁茲變換，嚴格的說，只能適用在慣性系，所以不 04/23 21:50
→ Farady:能如你所想的，任意加速座標系都去使用它。 04/23 21:50
→ Farady:但是愛因斯坦一開始手邊只有"洛仁茲變換"+"等效原理"這兩樣 04/23 21:52
→ Farady:東西，他不得不從這兩個已知的知識去做推論。 04/23 21:53
→ Farady:所以他要精巧的設計轉盤這個系統去做推敲，並從中獲取靈感 04/23 21:55
→ Farady:基本上我認為很難再舉出更簡單好理解的例子了 04/23 21:56