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宇宙中的时空是弯曲的为什么看似荒唐实际上很科学

什么是宇宙呢?对于中国古代的哲人看来,上下四方为宇,古往今来为宙,宇宙就是时间和空间的统称。爱因斯坦曾经在自己的巨著相对论中阐述了关于时空的概念。爱因斯坦认为宇宙的空间是平坦的,但是由于星系以及物质的存在,导致时空发生弯曲。在爱因斯坦看来,时空弯曲就意味着时间和空间同时发生弯曲。空间的弯曲我们可以很好地理解,但是时间的弯曲又是如何理解呢?由于时间是我们假想的一个概念,它是一个抽象概念,时间发生弯曲又该怎么理解呢,爱因斯坦认为:时间发生弯曲,就意味着时间在同一个事件中产生不同的效果,而时间的弯曲程度取决于空间发生弯曲程度。


如果说一个物质的半径越短,那么它的弯曲程度就越强。如果说物质的半径越长,它的弯曲程度将会接近于一条直线,当直线趋于无穷大时,就变为一条直线。一般来说,在宇宙中,光的行驶路径是直线。光沿直线传播,但是在宇宙中会发生这样的情况,如果说当光线经过质量比较大的物体的时候就会发生偏折,而光发生偏折并不是说光不是沿直线传播,而是因为有质量的物体对光产生了影响。而这个影响就导致了时空的弯曲,时间从物理学角度来讲,它是路程和速度的矢量关系,路程越远,速度越慢,则相应的时间就越长,而路程和速度之间的比值就大概等于时间。


而时间弯曲,一般来说是随着空间的弯曲而存在的,当某个物体受到强大的引力作用的时候,时间或多或少会发生变化。由于时间不是一个客观存在的物质概念,所以说时间弯曲并不仅仅是指物理意义上的扭曲,而是代表时间的差距所导致的空间弯曲,也就是我们所说的时空扭曲。在宇宙中,由于所有的物质都存在质量的差异,而质量的差异又会影响引力的大小。当物体的引力越大时,它的时间流失的也就越慢,所以说在月球上的人和在地球上的人表现出来的时间概念是不同的。而这也是科学家认为黑洞可以帮助我们实现时空穿越的主要原因。我们在前面已经提到过,由于在宇宙中光无法沿直线传播,所以说由于宇宙中天体的存在,光线到达某个天体周围时都会发生偏折。


伟大的科学家爱因斯坦利用他的相对论指出,物体周围的空间和时间都会发生弯曲,但是如果说这个物体的质量足够庞大那么它的引力作用也会越强,从而改变经过它周围的任何事物的路径,这种事物也包含了光,而这种被引力拉扯导致偏移的现象就被爱因斯坦称作时空曲率。爱因斯坦在广义相对论中认为,由于物质的存在导致了引力场,而引力场是造成时空弯距的罪魁祸首。


爱因斯坦认为,其实引力并不存在,而是由于另外一个力的作用,导致了物体的运动轨迹发生了改变,而这个力的大小和物体的质量成正比关系。这就是爱因斯坦提出的时空弯曲效率。在现实生活中,我们也可以找到相应的有关引力场的例子。比如说日全食、日偏食等等。早在19世纪末期,著名的科学家戴森验证了一次日全食活动,而这次日全食活动恰好印证了爱因斯坦的相对论,从而证实了爱因斯坦猜测的正确性,同时也证明了时空弯曲是真实存在的,所以说时空弯曲虽然从本质上来讲比较复杂,但是如果说我们的文明能够发展壮大,或许用不了多长的时间,我们就能够实现穿越时空了。

来源: 影视  作者:闾丘露薇
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