作业帮弹性膜模型与引力势和广义相对论的时空弯曲有什么关系!
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/05 07:54:00
弹性膜模型与引力势和广义相对论的时空弯曲有什么关系!
弹性膜模型与引力势和广义相对论的时空弯曲有什么关系!
弹性膜模型与引力势和广义相对论的时空弯曲有什么关系!
弹性膜模型很好地模拟了空间弯曲,但不能模拟时间弯曲.
如史瓦西度规的2维空间部分：ds²=r/(r-2M)dr²+r²dθ²
画出来就是
但如果做成膜,让球在上面运动,虽然会有进动,但没有什么价值.
那个弯曲弹性膜的比喻会引起不必要的误解。还是爱因斯坦本人给出的关于弯曲空间的比喻更恰当一些——他把质量和空间比喻成一个热水壶和一个壶放其上的石桌，质量越大对应着热水壶越热，那石桌受热膨胀的也就越厉害，并且越远离热水壶的石桌表面膨胀变形的越小，石桌的受热膨胀就对应着时空的弯曲。
比喻总与被比喻的东西有或多或少的差别。在弯曲弹性膜的比喻中强调的重点是要向人展示二维空间是如何弯曲的，仅...
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那个弯曲弹性膜的比喻会引起不必要的误解。还是爱因斯坦本人给出的关于弯曲空间的比喻更恰当一些——他把质量和空间比喻成一个热水壶和一个壶放其上的石桌，质量越大对应着热水壶越热，那石桌受热膨胀的也就越厉害，并且越远离热水壶的石桌表面膨胀变形的越小，石桌的受热膨胀就对应着时空的弯曲。
比喻总与被比喻的东西有或多或少的差别。在弯曲弹性膜的比喻中强调的重点是要向人展示二维空间是如何弯曲的，仅此而已。四维时空的弯曲是常人难以想象的，但二维空间的弯曲却是每个人都能直观了解的。在这个比喻中，引起二维膜弯曲的是球的重量，这与该比喻要比喻的引力混在了一起，就让人觉得可笑了，我觉得这是这个比喻的败笔之处！其实可以用手的拉力的大小来比喻质量的大小，从而用手的拉力使二维膜变形来比喻质量（严格来说是质能应力张量）使四维时空弯曲变形（时空曲率张量），这样可避免比喻和被比喻的混淆。
真正要理解广义相对论光靠比喻是远远不够的，关键是要学会相关的数学知识（张量分析与黎曼几何等），因为描述物理的标准语言是数学，不使用数学，根本不可能真正理解物理。
引力势对应于广义相对论中的度规张量，对应于弹性膜比喻中“凹陷”的深浅。
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