空间可以弯曲,是不是意味着承载空间的还有另外一种类似空间的事物?
网友解答: 要想了解宇宙,我们得有别的方法!有句老话叫做:“一叶知秋”!首先,宇宙怎么来的,现在科学上说,宇宙是由大剥炸而来!这是可以确定的!根据这个理论,我们可以知道宇宙一开始很小,然
要想了解宇宙,我们得有别的方法!有句老话叫做:“一叶知秋”!首先,宇宙怎么来的,现在科学上说,宇宙是由大剥炸而来!这是可以确定的!根据这个理论,我们可以知道宇宙一开始很小,然后爆炸,突然变的很大!这和恒星的形成很像!恒星一开始是很小的一个物质,然后不断的吸引周围的物质,压缩,在吸引,在压缩,等到积累到一定程度时,爆炸,引发高热和强光!行成恒星! 然后,我们来看看水,水的特点和宇宙很像!水是一个整体,但你却摸不到,最重要的是,木头能浮在水上,只要物体的重力不超过水的浮力,都能悬浮其中!这跟宇宙中悬浮的星球很像,不是吗?同样的道理,空气中也有很多悬浮的物质,只是我们看不到! 还有很多,暂时不发那,打字很累的!呵呵!自己慢慢想吧!佛不是说过,三千大千世界既是一粒沙,一粒沙就是三千大千世界吗?这可不是随便说的哦,很有道理哦! 关于宇宙是由什么承载的,我们不妨来做个假设,根据物质的相对性!所有的物质有正,必有反的一面。宇宙也是物质!假设宇宙是有空间承载的! 那好,我们都知道,宇宙是黑的,看不见的,无重力,无重量的!那么宇宙的相对面哪里去了!所以那些白的,有重力,有重量的就是宇宙的对立面! 由此,我们可以大胆的推断,宇宙之外是白色的,超重的,实体的物质,只有这样才能承载宇宙!这和阴阳圆很像,不是吗?暂时,我们可能叫它白宇宙! 有什么疑问,你可以补充,我来回答!
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网友解答:首先要弄清楚空间弯曲的具体含义,或者说,测量到了什么,才能叫作测量出了空间弯曲。
广义相对论中的空间,也就是黎曼几何中的空间。在黎曼几何中,如果我们在三维空间中测量出勾股定理dl^2=dx^2+dy^2+dz^2成立,则这个三维空间就是平直的,如果测量发现勾股定理不成立,成立的是另一个式子dl^2=rijdxidxj,则这个三维空间就是弯曲的。曲面,就是弯曲的二维空间,在曲面上测量,二维空间的勾股定理dl^2=dx^2+dy^2就不成立,成立的是dl^2=r11dx^2+r12dxdy+r22dy^2,一般情况下,系数rij是一个随地点的变化而变化的量。球面,就是一个弯曲的二维空间,在球面上测量,勾股定理就不成立。注意,在弯曲的二维或三维空间中,出现在勾股定理中的“直线距离”,是短程线的长度,或者说,弯曲空间中的直线是短程线。球面上的短程线又叫测地线,经纬线就是一类测地线。
有人会说,二维曲面,只能存在于(平直的)三维空间中,因此,弯曲的三维空间,也只能存在于(平直的)四维空间中,广义相对论中的,包括时间在内的弯曲的四维时空,只能存在于五维时空之中。这种说法欠妥。确实,平直或弯曲的二维空间,如平面或球面,可以无任何变形的镶嵌进平直的三维空间中,但不等于弯曲的二维空间不能独立存在。假设我们在我们所在的三维空间中确实测量出勾股定理不成立,但却始终找不到第四维的存在(这里讨论的是纯粹的空间,不是时空),那我们就只能认为我们是生活在一个弯曲的三维空间中。
在弯曲的三维空间中,确定一个空间中的点的位置,只需用三个坐标就可以了,就像我们在球面上,用经度和纬度两个坐标,就能确定该弯曲的二维空间中的任何一个点的位置一样。球面上两点之间的距离公式中,确定一个距离的独立变量也只有dx和dy两个,这些特征,都与平直的二维空间完全相同。当然,两点间的距离公式不再是勾股定理,但这正是平直的二维空间和弯曲的二维空间的区别之一。如果在一个平直的三维空间中,来确定这个弯曲的二维空间中的点的坐标,就需要用三个独立的坐标。多了一个坐标,就会多出这个弯曲的二维空间之外的许多东西,但这些多出的东西生活在那个弯曲的二维空间中的人又确实测量不到,就像我们无法测量到第四维存在一样。显然,只需使用弯曲空间的概念,那个多出的维度,就可以用奥卡姆剃刀给剃掉。
总结一下。如果我们在空间中测量出勾股定理不能成立,则我们所在的空间就是弯曲的。勾股定理中的直线,在弯曲的空间中就变成了短程线。
在三维空间或二维空间中,当我们说勾股定理成立或不成立,空间是平直或弯曲的时,我们是实际测量后才这么说的。出现在勾股定理或弯曲空间中的与勾股定理对应的那个公式中的dL,能够直接进行测量,测量的方法与dx、dy的测量方法完全相同。我们把测量出的dL值与测量出的dx、dy的值进行比较,发现,如果勾股定理成立,则空间就是平直的,如果发现勾股定理不成立,成立的是dl^2=rijdxidxj,则空间就是弯曲的。
在广义相对论中,把三维空间和时间组成一个四维时空,认为如果ds^2=dx^2+dy^2+dz^2-c^2dt^2成立,则这个四维时空就是平直的,如果该式不成立,成立的是ds^2=gijdxidxj,则这个四维时空就是弯曲的。请问,ds能直接测量吗?测量了什么才算是测量出了ds?测量固有时,但在随物体一同运动的参照系中,ds^2=g00c^2dt^2,测量出的固有时dt,仍不能等价于测量出了ds,只有知道g00,才能求出ds。广义相对论中的四维时空,究竟是平直还是弯曲,实际上是无法实际测量的。
如果我们把平直或弯曲的四维时空中的ds表达式中的时间改为温度,这个“四维空间”中的一个点在这个温度维上的高度,代表该点所在的三维空间处的温度高低,请问,在这个三维空间加一维温度的“四维空间”中,那两个表达式中的ds怎么测量?ds表达的是什么含义?如果t代表温度时,ds没有意义,t代表时间时,ds就有具体的物理含义了?
如果我们对“测量”这个概念,对测量的具体操作进行更为仔细的分析,对测量的对象也进行更为仔细的分析,就会发现,坐标系空间中究竟成立的是何种几何,勾股定理在坐标系空间中是不是成立,其实完全是我们的人为规定。我们在规定长度和直线的测量标准时,就已经人为的规定了坐标系空间中成立的几何究竟是何种几何。感兴趣的话,可参见我挂在“爱思想”网站“科学哲学”栏中的文章,题目是《伽利略的脉搏》。