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错过了这篇文章,可能你这辈子都不理解引力波是啥

本站2019-06-28121人围观
简介 欧几里得的《几何原本》在构建经典时空时有五个倚靠直觉的公设:–由任意一点到任意一点可作直线。 –一条有限直线可以继续延长。 –以任意点为心及任意的距离可以画圆。 –凡直角都相

	错过了这篇文章,可能你这辈子都不理解引力波是啥

欧几里得的《几何原本》在构建经典时空时有五个倚靠直觉的公设:–由任意一点到任意一点可作直线。

–一条有限直线可以继续延长。

–以任意点为心及任意的距离可以画圆。 –凡直角都相等。

–同一平面内一条直线和另外两条直线相交,若在某一侧的两个内角的和小于两直角,则这两直线经无限延长后在这一侧相交。

(平行线公设)第五条定义平行线的公设有些拗口。 很多人就想用着前四条更基本的直觉观念去证明第五条,结果罗巴切夫斯基和高斯先后发现,前人的证明多是错误的循环论证,平行线公设无法由前四条推理证明。 1820年代,俄国喀山大学教授罗巴切夫斯基在证明第五公设的过程中,他走了另一条路子。 他提出了一个和欧氏平行公理相矛盾的命题,用它来代替第五公设,然后与欧氏几何的前四个公设结合成一个公理系统,展开一系列的推理。 但是,在他极为细致深入的推理过程中,得出了一个又一个在直觉上匪夷所思,但在逻辑上毫无矛盾的命题。

最后,罗巴切夫斯基得出两个重要的结论:第一,第五公设不能被证明。 第二,在新的公理体系中展开的一连串推理,得到了一系列在逻辑上无矛盾的新的定理,并形成了新的理论。

这个理论像欧氏几何一样是完善的、严密的几何学。 这种几何学被称为罗巴切夫斯基几何,简称罗氏几何。

这是第一个被提出的非欧几何学。 后来黎曼引入新的公设取代第五条平行定理,引出了黎曼几何(或称椭圆几何)。 人们最终发现,欧式几何、罗氏几何、黎曼几何这三种几何学,都是常曲率空间中的几何学,分别对应曲率为0、负常数和正常数的情况。 黎曼曲率等于1、-1和0的空间分别是黎曼球空间、罗巴切夫斯基空间和欧氏空间。

欧氏空间可看作黎曼空间的特例。 黎曼统一了黎氏几何,罗氏几何,欧氏几何,并且预见,物质的存在可能造成空间的弯曲。

为爱因斯坦的广义相对论准备了数学基础。 更到后来,人们还发现。

线的长短是一个几何问题吗?以洛仑兹变换和狭义相对论来看,线的长短是相对的,和速度有关,不是单纯的几何问题。

线的弯直是一个几何问题吗?按照人类经验,光线走两点之间最短路线,两点之间最短路线是直线,所以光线就是直线。 但是,实验证明,光线在引力场会弯曲,所以,直线的概念并不纯粹是几何问题,还和物质的性质有关。 普通人会惊讶,我们看到的、感受到的、理所当然认为的许多日常观念,漏洞百出。 第三个问题,引力波不是一般意义上的“波”,而是空间持续的扭曲震荡。

空间可以被扭曲,因为有质量物体的存在。 那超大质量物体,可以把空间扭曲到什么程度?黑洞这种理论预言存在的天体,可以把空间扭曲成一个“无底洞”,任何东西只要“掉进去”就再也出不来。

如果两个黑洞,互相旋转,持续不断扭曲周围的时空,就可以引发时空震荡。

而时空震荡,就是新闻里说的引力波。

一句话解释,引力是空间“被掰弯”的程度,数学定义叫曲率,而弯曲的程度受物质质量的影响,两个超大质量的物体互相旋转,周围被弯曲的空间就会发生持续的拉伸和收缩震荡。

今天刷屏的新闻,就是这种震荡传到地球,正好被精密的LIGO装置探测到。 到这里,不知道各位看懂了没。

看懂了,就顺手转发考验考验小伙伴吧。