爱因斯坦广义相对论为何被发现?--第三集--加速度弯曲空间

  在第二集中,我们提到爱因斯坦惊喜的发现加速度跟引力可能是有关系的,但有什么值得惊喜的呢?

  简单来说呢,就是引力在那个年代太神秘了,尽管充满了整个宇宙,但却令人难以捉摸,另一方面,就是加速度是大家熟知且是具体存在的,或许可以凭借着对运动的认识去获得对引力的理解,这就是爱因斯坦所兴奋的点。


爱因斯坦广义相对论为何被发现?--第三集--加速度弯曲空间


  然后爱因斯坦又做了一个思想实验,在一个圆环内,加速度只提供转向,不提供加速,这样呢,A去测量周长,B去测量半径,那么A用尺子一节一节测量时,根据狭义相对论,我们以鸟瞰的角度上,尺子缩短了,他必须多测量几次才能测完整个周长,但他自己认为尺子不变,所以他测的周长比我们测的更长。B的尺子与旋转方向垂直,与我们测的长度一致。

  这样问题出来了,半径一致,周长不一致的圆怎么可能会出现?

  这也就是我们上次讲到的几何问题,有不明白的,可以看我的往期文章《学了这么多年,你真的懂几何吗?》。

  就这样,爱因斯坦认为,在加速运动的观察者眼里,欧几里得几何不再适用了,黎曼几何更适用,就是说,半径一致,周长不一致的原因是因为球面。

  

爱因斯坦广义相对论为何被发现?--第三集--加速度弯曲空间

  然后爱因斯坦证明了,在所有加速运动的时候,空间都是弯曲的。在狭义相对论中,已经将时间与空间统一起来了,那么空间弯曲,是不是意味着时间也是弯曲的呢?

  那么弯曲的时间如何表示呢?我们下一集再详细介绍。


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