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空间弯曲的实验目的

万有引力是否存在,主要有两种观点:
在牛顿理论和牛顿的绝对时空观中,万有引力是显然存在的。事实上万有引力就是牛顿发现的。这种观点遇到的难题是不能解释任何参考系光速恒定不变的事实。爱因斯坦的广义相对论就不一样了,广义相对论把时空看成是扭曲的,并以新的规律来约束光和物质的运动,此时引力就成为了一种时空弯曲的效应。在这种情况下,行星在引力作用下绕恒星运转成为了沿着时空测地线的自由运动(即不受力的惯性运动)。这种观点的难题是违反了直觉,让人看不明白,不知对错。
在爱因斯坦的广义相对论里,引力的消失受一定的主观因素影响,与他建立理论模型有关,即他似乎是有意让时空弯曲来代替引力的,在建立理论模型的过程中,有些做法不是唯一的,比如是否让引力存在。
所以,万有引力是不是存在,或者说是不是可以不让它存在,需要实验来证实。 (是推测不是推论)引力质量为零的物体可能也会在引力场中做一样的加速度运动。理由如下:
从以上的论证中,我们看到引力质量无论取值多小,结论都一样,这自然让我们想到将结果推广到零引力质量。比方说一个引力质量为零的物体从恒星旁穿过时,我们判断它的路线也会发生弯折,按着和有引力质量物体一样的规律弯折。其实零和无限小之间本无明显的差距,为什么一个引力质量无限小的物体弯折而引力质量为零的物体不弯折,它们之间的弯折角度差竟能不依靠灵敏的检测就毫不费力地分辨开来? 可能所有具有引力质量的物质有共同的起源。他们都由同一种基本物质构成,在这同一种基本物质中,引力质量和惯性质量的比值就已经确定了。于是由于两种质量的度量都符合线性性质(即两个物体放在一起的总质量总是等于两个物体分别质量的和,这一点并不是自然而然的,而是要经过实验验证得到的),所有物质的引力质量和惯性质量就都成了同一比例。
按照以上的见解,我们上面的那个推测就不一定成立了,因为零引力质量的物体其引力质量与惯性质量的比值是不确定的。这等于说我们可能看到宇宙空间中有的物体丝毫不受引力的作用而直来直往。 我们的思路已经比较明确,因为前面的讨论告诉我们,无论空间是平直的还是弯曲的,小质量物体经过时都会有弯折。而无质量物体的运行路线有两种可能:
说明空间一定是平直的,没有弯曲,把空间描述成弯曲的那是质量造成的假象。因为此时用空间弯曲没法解释。事实上当我们看到空间中任何直来直往**时,都应该考虑是不是这种事情发生了。
不能否定空间弯曲的观点,也许爱因斯坦的对于引力的时空描述是合理的。大家就都没话可说了,佩服爱因斯坦去吧。 坐在飞船里的人会觉得失重,地球对飞船的引力被飞船的加速运动抵消了,这是为什么呢?下面按照牛顿理论来解释。
假设物体甲是一个内空的容器,物体乙处在物体甲内,开始时物体乙相对于物体甲悬浮静止。物体甲和物体乙的引力质量分别为a和b,惯性质量分别为a和b,当两物体在理论加速度值为g的引力场中自由运动时,物体甲、乙获得的实际加速度分别为
g(甲)=g×a÷a
g(乙)=g×b÷b
由于引力质量与惯性质量成比例 a÷a=b÷b
所以 g(甲)=g(乙)
即它们的实际加速度相等。
由于开始时物体乙悬浮静止在物体甲内,即两物体的初始位移、初始速度相等,所以在任意时刻两物体的相对位移均不变,即物体乙没能感受到引力的作用。
必须说明在以上的计算中,撇开了其它形式的力如电磁力的作用,否则情况将不同。

佚名
2024-11-15 23:34:12
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