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愛因斯坦所說的空間彎曲,是向上還是向下?

看到圖中的兩幅圖時, 我們會想起愛因斯坦說的“空間彎曲”, 那麼,

它到底是向上彎曲的還是向下彎曲的, 哪個方向是上?哪個是下呢?

其實, 圖中的兩幅圖都只是二維的演示圖, 實際上在真實的三維世界中, 它是一個球體, 也就是說, 引力造成的空間彎曲是朝著各個方向。

舉個例子, 不管你在地球的北極上方, 還是南極上方, 都能感受到強大的引力, 也就是說, 地球的引力不是自上而下, 或自左到右的, 而是無處不在。

對於空間彎曲這個概念, 按照曲率的不同, 可以分為三種不同的空間, 當曲率為1, 空間為黎曼球空間,

如圖所示。

這個概念其實非常重要, 甚至影響了量子力學的發展。

當空間曲率為-1時, 空間為羅巴切夫斯基空間。 當曲率為0, 空間為大家熟悉的歐式空間, 這個空間大家都十分熟悉了, 比如四維空間這個猜想, 很多人說人類作為三維生物,

難以理解四維世界(三維+時間維度), 甚至無法認知它。 這一點其實是對歐式幾何的誤解, 因為時間似乎並非一個額外的維度, 僅僅是運動或變化的快慢速度。

再說回空間彎曲, 這個問題能問出來實際上表示大家的思想已經非常靠前了。

在過去, 我們對於黑洞的模擬圖是這樣的:

後來人們也逐漸意識到:那下麵的物質怎麼辦?被吸引到哪裡去了?那個細小的長線一直延伸嗎?引力豎直向下嗎?

這個模擬圖的修正直到著名電影《星際穿越》的問世才伴隨著出來, 作為電影的科學顧問基普索恩先生必須保證電影的高真實性, 所以在他的領導下, 假想圖問世了, 是這樣的:

球形!因為引力方向無處不在!

那麼大家就有問題了, 黑洞吸引的物質哪裡去了?去往另一個宇宙了嗎?

NO, 實際上還在這個黑洞的視界內, 高密集地堆積了, 甚至物質都化為了高密度的能量態, 直到最後隨著"霍金輻射"輻射而出。

這就是引力的空間彎曲引申出的神奇的事實。

引力, 無處不在。

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