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首先我们说,平和不平,平和弯曲,这个都是可以通过测量的手段得到的,不是谁说平就平,谁说不平就不平。

至于空间,为什么爱因斯坦的广义相对论说是弯曲的,因为以前人类从来就没有想过空间这东西会弯曲,这就是爱因斯坦为什么很伟大的原因。

广义相对论说空间弯曲,难以理解,推翻这个理论会发生什么?

就比如说我们有一个乒乓球的桌子,这个打乒乓球的人都知道,这桌子上不能有什么凹陷或者凸起的地方,也不能有小石子,否则打过来的球它的轨迹是无法预测的。

如果有一张球桌,两个人在打球,乒乓球在上面乱蹦,对面接不到球,也无法判断方向,可以证明这个球桌是凹凸不平的。

空间弯曲的道理也与此类似,如果按照空间平直的来测量一些物理学现象,会发现这个物理学现象是不对的。

但是这里有一个问题,开始大家都没有想到过空间是弯曲的,所以也没有去找这些物理现象。

是爱因斯坦后来推导出广义相对论,根据广义相对论的预言,会出现这些物理学现象,然后再去找这些物理学现象。

所以空间弯曲不是爱因斯坦想出来的,爱因斯坦开始也想不出来,是数学推导的结果。

第1个物理学现象,星光弯曲。

也就是爱因斯坦广义相对论刚刚推导出来不久,为了验证广义相对论,爱丁顿爵士专门做了星光的弯曲实验。

如果空间是弯曲的,被太阳挡住的恒星发出来的光,经过太阳附近的时候就会发生偏转。

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但是由于这些恒星虽然不比太阳小,无奈离地球实在是太遥远,通常的情况下它们的光线是被太阳的光芒掩盖的。所以只有当月亮遮住太阳形成日食的时候,望远镜才能够检测到这些被掩盖的光芒。

经过测量,发现被太阳挡住的恒星我们确实可以看见,而且光线弯曲的角度和广义相对论预言的是一样的。

这是空间弯曲的,第1个直接性的证据。

后来,人类的望远镜能够探测到更遥远的星空,会看到一些很奇怪的景象,就是会发现一些环形的星系。

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这个环形的星系是怎么来的呢?就是因为星系发出来的光,在前面星系造成的空间弯曲中发生了偏转,结果造成了这个星系从左面发出来的光也射到了地球,往右边放出来的光也射到了地球,所以在地球上就会看到左边一个像,右边一个像,连在一起就是一个环,这个环就被称为爱因斯坦环。

所以说,空间弯曲并不是我们相信存在或者是不相信存在,而是确实存在。

科学对于科学家的要求是非常严格的,严格到令人发指的程度。

科学的严格要求,必须一网打尽,没有任何的漏洞。

有些漏洞是常人可以忽略的,但是科学不能忽略,就比如说准确度高达99.9%算不算正确,这个科学上不一定正确。

第2个空间弯曲的证据,空间可被拉伸和压缩。

广义相对论的推论,空间能够被弯曲都是小意思,空间还可以被压缩。

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空间被压缩的效应在光线通过空间的时候仍然会表现出来,就比如说我们从地面向太空中发射一束激光,这个激光的波长会变长。

如果从太空发出一束激光到地球,这个激光的波长会变短。

就是说光线离开引力场的时候会出现红移现象,像红外线一边偏转,进入引力场的时候会出现蓝移现象,像蓝光一边偏转。

这些都是做过了实验,而且天文学上的观测也有无数的证据。

为什么黑洞周围的吸积盘都是那种红不拉叽的,就是因为他这个光线要从引力场中绕出来、射出来,波长会被拉长,那怕刚发射的时候是蓝光,我们看到眼里面已经变成了红光。

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我们讲科学理论是相容的,也就是说,不同的理论对于同一个事物的解释不会相互矛盾。

如果相互矛盾,那么就证明某一个理论是错的,光线在引力场中的红移现象和量子力学的观点是相同的。

根据量子力学,光线和电磁波都不是波,而是一个一个的光子。光子的能量和频率有关,光离开引力场的时候,相当于光子在引力场中要做功,必然要损失能量,这就导致了频率降低,波长增加。

反过来也可以推论出,光线如果进入引力场,被引力场拉扯,能量要增加,频率升高,波长变短。

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当然从原理上来说拉伸空间需要负的能量,这个人类暂时制造不出来,但是空间可以被拖拽的,地球和太阳在旋转的过程中,都会带动周围的空间一起旋转。

如果广义相对论被推翻会发生什么?

广义相对论基本上是一个物质跟时空互作用的万有理论。

正因为它包罗万象,所以它的用途非常的广,不仅可以用在研究恒星的演化,还可以用来研究宇宙的演化。

在空间弯曲的测量上面,广义相对论的计算精度和实际测量无限吻合,没有任何破绽。

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但是广义相对论计算宇宙物质密度的分布是相差非常远的。

就是说广义相对论是走了两个极端,准确的极其准确,不准确的一点也不准。

即便如此,抛弃广义相对论是做不到的,因为广义相对论,牛顿力学和狭义相对论,这是同一个理论的不同形式。

牛顿力学描述的是物质的运动规律,在伽利略变换下运动规律的不变性;狭义相对论描述的是物质的运动规律,在洛伦兹变换下运动规律的不变性;广义相对论描述的是物质的运动规律,在任意坐标系下运动规律的不变性。

广义相对论说空间弯曲,难以理解,推翻这个理论会发生什么?

在爱因斯坦得到广义相对论之后,其他的科学家给出过广义相对论严格的数学证明。这些证明不依赖于物理学规律。

也就是说推翻广义相对论的后果,等价于推翻F等于ma,等价于推翻牛顿定律,等价于推翻物理学建立的所有基础。

所以说空间弯曲虽然很难以理解,但是从牛顿第1次建立物理学规律以来,就隐含了这个推论。

原文链接:https://www.toutiao.com/article/7123210853448696327

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