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Master Member
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要懂不難 就高中物理的程度(在外國應該是說大學普物)
1.什麼是場
以一個圓周運動來說,一隻手用繩子拉著一個物體做圓周運動
一般力學會用繩子向心力 來解釋圓周運動
但假設沒有這個繩子物體依舊是圓周運動,那要解釋的話就只能用場來解釋
(你可以想做場是為了 解釋莫名東西引進的概念)
超距力基本上都是用"場",磁場 電場 重力場 ...
2.什麼是扭曲
根據相對論假設光速是定值,根據觀察者的條件 時間可以變快 變慢、空間可以變大變小
而這就是上面提到的扭曲現象
3.為什麼扭曲的現象跟重力場有關系,這就要回到黑洞了
光子逃脫不了黑洞的重力場,這代表光速受重力影響變慢了嗎?
答案是"不",依據相對論假設光子速度是定植
那就意味著黑洞附近(含黑洞本身) 空間時間都被扭曲了
天文可以觀察到這個現象,似乎把這個稱作是重力透鏡
(因為黑洞周圍的東西真的很像是經過一個透鏡
而黑洞本身則是扭曲到奇異點的東西,奇異點是什麼就恕我不解釋了)
4.重力透鏡的效果代表什麼意思呢?
基本上沒辦法描述黑洞裡的行為(因為他是一個奇異點)
只能拿黑洞邊緣的東西來解釋
假設平行光一個光子經過黑洞的邊緣
此平行光的一個光子經過比黑洞邊緣再遠一點的地方
這兩個光子由於經過時空扭曲程度不同 產生了光程差 讓他看起來有透鏡的效果
我們實際上用的透鏡是利用 "光速在不同介質中速度不同 介質厚度不同光程差也不同"的現象製作的工具
(實際上光沒有轉彎,只不過應用了小手段讓他達到類似轉彎的效果)
黑洞這個範例由於只有扭曲的時空 沒有介質 加上相對論假設光速為定值
因此可以假設光子從頭到尾都是直線運動速度也沒變,只不過扭曲的時空讓他看起來像是有了偏轉的現象
由於黑洞只是重力場的一個極端案例
其實只要有質量的東西就會有重力場,也就是太陽 地球...甚至身邊的小螞蟻都有重力場
如果重力場夠大時空扭曲就會明顯(雖然不會像黑洞那樣極端扭曲)
一個直線運動的物體經過扭曲的時空路徑會有所偏轉
如果運動的速度剛剛好 那就會被扭曲的時空抓住形成一個週期性運動(圓周或橢圓)
就像地球跟太陽、月亮跟地球的關係,其實是直線運動
只不過受到扭曲的時空影響 看起來是週期性運動
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已經盡力了如果還是看不懂,或者想深究質量跟重力場的關係
我想這已經超出我個人的能力範圍
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