万有引力与空间弯曲
时空弯曲与引力理论在现实生活中的应用
时空弯曲与引力理论在现实生活中的应用引力是一个古老而深奥的物理概念。
在牛顿的引力定律的基础上，爱因斯坦提出了广义相对论的理论，他认为引力是由于时空的弯曲而产生的。
这一理论引起了科学界的广泛关注，并在现实生活中得到了广泛的应用。
本文将从时空弯曲以及引力的角度，介绍时空弯曲与引力理论在现实生活中的应用。
首先，时空弯曲在地理定位系统中起到了至关重要的作用。
地理定位系统（GPS）依赖于卫星信号的接收和计算来确定地理位置。
然而，卫星信号在通过地球大气层时会发生时空弯曲，这种弯曲引起了卫星信号的时间和空间的扭曲。
科学家们通过深入研究时空弯曲以及引力理论，能够在GPS系统中修正这些偏差，从而提高地理定位的准确性，使我们能够更加精确地确定位置。
其次，时空弯曲与引力理论对天体物理学也有着重要影响。
引力的作用造成天体之间的相互吸引和相对运动，这是宇宙中星系形成和演化的基础。
科学家们根据引力理论，通过精确测量天体的轨道和质量，可以研究宇宙的演化过程。
例如，通过观测引力对星系的作用，科学家们发现黑洞的存在，并进一步研究它们的物理性质和相互作用。
这些研究推动了我们对宇宙的认识，对于理解宇宙起源和演化具有重要意义。
此外，时空弯曲与引力理论在卫星通讯中也发挥着关键作用。
卫星通讯系统是现代通信的关键基础设施之一。
然而，在无线传输过程中，信号可能会受到引力的影响，导致信号的传输路径扭曲或畸变。
科学家们通过对时空弯曲的研究，能够利用修正算法来消除这些扭曲带来的干扰，从而提高卫星通讯的质量和可靠性。
这种应用使得我们可以在遥远的地方进行通信，在全球范围内实现无缝连接。
时空弯曲与引力理论还在导航系统中扮演着重要的角色。
现代导航系统，如航空导航、自动驾驶等，依赖于精确的位置和航向信息。
然而，在高速运动中，时空弯曲会对导航系统的数据传输和计算产生影响。
通过引力修正算法，科学家们能够准确计算时空扭曲带来的时间和空间导航误差，并对导航系统进行有效校正，从而提高导航的精度和可靠性。
时空弯曲的本质：是时空弯曲了？还空间弯曲了？
时空弯曲的本质：是时空弯曲了？还空间弯曲了？作者丨李春生（书房记特约专栏作者）菩提本无树，明镜亦非台，本来无一物，何处惹尘埃。
这是六祖慧能大师的一个四句偈。
不过，今天我们不谈佛学，今天，我们只聊聊常识。
我们知道，什么也没有，就谈不上形状和颜色，更谈不上什么意义。
爱因斯坦（广义相对论）说时空弯曲，那么时空是什么？爱因斯坦认为是物质的万有引力引起了时空弯曲：过去曾错误地认为物体通过引力来对其他物体的运动发生影响，而现在认为是物体影响其他物体在其中作自由运动的时空几何，改变后的时空中的这种自由运动，就是曾被错误地认为在原来时空中的受迫振动。
现在，自然定律是一种涉及时空的几何命题，时空变成了一种度规空间。
［爱因斯坦，《狭义与广义相对论浅析》，北京大学出版社，2006年，导读第36页］详见《爱因斯坦说时空弯曲，那么时空是什么？》。
1919年，日全食的星光偏折现象被认为是证明时空弯曲的证据，这也是相对论被认为是正确理论的转折点。
问题是，如果时空空无一物，那么什么弯曲了呢？时间如何弯曲呢？我们知道，无论是时空还是空间，如果什么也没有也就不存在弯曲不弯曲，空无一物的概念与我们的科学常识相背离，是我们的常识需要修改还是时空的概念需要修改？我们知道，科学理论为解释客观现实而存在，不仅需要实验证明，更要贴近客观现实而不是脱离客观现实。
问题是，对于星光偏折现象，有没有基于客观常识的解释呢？当然有。
答案就是经典物理学。
根据阿基米德定律和斯内尔的折射定律，光经过透镜时，光会在折射面和反射面上改变方向。
根据折射定律，我们可以画出光的路径。
问题是，光为什么会折射呢？根据费马最小光程定律，不同的煤质中光的传播速度不同，光线的传播路径应是使光尽快地传到终点。
光的路径如有很小的偏差，所需时间就会延迟。
根据光的波动理论，空间介质密度越高，光速越慢，空间介质密度越低，光速越快。
以地球大气层为例，越接近地面大气密度越高，距离地面越远（越高）大气密度越低。
弯曲的空间
弯曲的空间黑洞的奇迹：弯曲的空间我的猜疑是，宇宙不仅比我们所设想的更为古怪，而且比我们所能设想的还要古怪。
——霍尔丹，英国遗传学家引力使光线弯曲意味着有引力场的空间具有不同寻常的性质。
如果空间中没有引力场，光信号从这一点到另一点所走过的路径将是一条直线。
我们知道，连结两点的最短的线是直线，在几何学上，具有这样的性质的线叫做短程线。
因此，通常的“光沿直线方向传播”这个陈述用严格的科学术语就可以这样说：光在没有引力场的空间中沿着短程线传播。
同样，当光在引力场中传播时，走的也是一条短程线。
如果我们用光走过的路径来定义“直线”，那么，这就等同于说，在引力场中，连结两点的最短的线并不是一条笔直的直线，而是一条弯曲的“直线”。
这意味着什么呢？为了看出短程线是曲线意味着什么，让我们再来做一个简单的实验。
在一个皮球的表面上用笔画两个点，连结这两个点的线中哪一条最短呢？从我们的角度看，当然是直线最短。
但是，假设做判断的不是我们，而是生活在这个皮球表面上的一只小虫子。
这只小虫子是一只二维的生物，他所生活的世界是一个二维的弯曲的表面，他可以在这个世界上到处走动，向前、向后、向左或者向右都可以，但是，他不能向“上”或者向“下”，因为在他的世界中没有这两个概念。
现在，我们来看一看这只小虫子是怎样画“直线”的。
我们己经对“直线”下过一个广义的定义，它是一条短程线，并且，从一条短程线的这个端点射向那个端点的光一定沿着这条短程线传播。
由于这只小虫子只能沿着球面画线，因此，他画出的最短的线在我们看来是弯曲的，他把这叫做“直线”。
为了验证这是一条“直线”，他从这一点向另一点发射一个光信号，他将发现，光信号走过的路径正好沿着他画出的这条线。
因此，对于这只小虫子来说，他画出的这条线就是“直线”，因为他没有任何办法知道，在他的二维世界的外部，有一个陌生的三维世界，那里生活着某种三维的生物，这种生物把另外一条他并不知晓的线叫做“直线”。
在二维的世界中画直线左：平直空间中的直线，右：弯曲空间中的直线我们生活在一个三维的世界中，这个世界有点类似于上面那只可怜的小虫子的世界，只不过不是二维的罢了。
深度思考：引力真的是时空弯曲产生的吗？
导读：引力本质是什么？引力真的是时空弯曲产生的？本章以另一种思维来启发我们认识引力的产生根源。
你赞同时空弯曲产生引力吗？内容如下：如果单从引力作用适合与任何尺度的物质来讨论，爱因斯坦所建立的广义相对论，就没有理由不能在量子学体系中自洽。
可是事实就是不能融合。
原因是爱因斯坦广义相对论需要修正。
或许你很聪明，会说：“爱因斯坦场方程是一个二阶非线性偏微分方程组，与我上面说平方反比定律是线性的是矛盾的。
”到底是谁对呢？前面已经重新定义了惯性。
说引力是惯性的源泉。
当时没有谈引力的来源是什么？爱因斯坦说：“物质分布不不均，引起时空曲率，时空曲率是引力的源泉。
”而且他形象的用弹球在丝网上的状态来比喻。
我认为问题恰恰出现在这里里。
广义相对论是以广义相对性原理和等效原理建立的，这两个“基本出发点”都没有错。
而爱因斯坦发现广义相对论必须用到弯曲时空。
所以很自然的他将引力的本质归结于时空曲率。
这是从马赫原理获得的启发。
而用时空曲率来解释引力，是无法想象的一件事。
这也是广义相对论可以精确预测和符合很多实验，却无法纳入到量子场论体系中的原因。
引力的本质，还是要从物质和物质空间本身去破解。
不是时空曲率！！诚然物质的不均匀分布，必定引起时空弯曲，所以引入黎曼空间解释时空是对的。
但是以此解释引力的本质是不合理的。
也就是说爱因斯坦用对的“基本点”建立了广义相对论，而且他自己认为这就是引力的本质理论。
而这个理论其实并不是能够解释“引力自身”的来源。
正如约翰惠勒说的：“物体告诉时空如何弯曲，时空告诉物体如何运动。
”其话的深层寓意是物质引力使得时空弯曲，时空弯曲影响物质如何运动，而物质如何运动又可以影响物质质量，物质质量又影响引力。
这才是准确的“顺序”。
不是时空曲率直接使得引力产生，也不是时空曲率决定引力的大小。
可是为什么爱因斯坦会用这个呢？我觉得是被假象迷惑了。
时空曲率大说明周围的物质质量大，那么引力场就强。
这是种正比关系，好像很对。
引力场与弯曲时空
1. 引力场的空间弯曲 以转盘为例说明 K系：即实验室系
r
P
K 系：与盘边缘P’点相连的局惯系
研究的问题：两参考系中测量圆周长
分别在两个参考系中测量圆盘半径
径向无相对运动
rr
分别在两个参考系中测量圆盘周长（尺子沿长度
方向有速度收缩）.
由洛仑兹变换可得
l l
1
r2
c2
l 2πr l2πr
结论
K'是非惯性系，存在惯性力场和引力场等效,等效的
§12.6 引力场与弯曲时空
由于惯性力和引力等效，广义相对论实质 是关于引力场的理论.在广义相对论中，引力的 唯一效果即引起背景时空的弯曲.
在广义相对论中，爱因斯坦从等效原理出发， 论证了有引力场存在的四维物理时空是弯曲的黎 曼空间.
任何质量都使它周围的空间区域产生弯曲， 以使所有自由运动的物体都循着弯曲路径行进.
引力场强大小是 g r2 .引力场使空间弯曲，
场愈强弯曲愈烈.
Байду номын сангаас
2.引力场的时空弯曲 引力场中光线的弯曲
在加速参考系中看到 的光线是弯曲的！
匀加速参考系等效
g
于均匀引力场
引力使光线弯曲
3.爱因斯坦引力场方程
Gac8πTac
Tac是依赖于物质分布及运动的张量， Gac是描述时空弯曲性质的曲率所决定的张量。
引力—空间的曲率概要
爱因斯坦提出“等效原理”，即引力和惯性力 是等效的。根据等效原理，爱因斯坦把狭义相对性 原理推广为广义相对性原理，即物理定律的形式在 一切参考系都是不变的。 物体的运动方程即该参考系中的测地线方程。 测地线方程与物体自身固有性质无关，只取决于时 空局域几何性质。而引力正是时空局域几何性质的 表现。物质质量的存在会造成时空的弯曲，在弯曲 的时空中，物体仍然顺着最短距离进行运动。 如：地球在太阳造成的弯曲时空中的测地线运 动，实际是绕着太阳转，造成引力作用效应。正如 在弯曲的地球表面上，如果以直线运动，实际是绕 着地球表面的大圆走。
同一个天体在引力透镜效应下的 四个成像
2.水星近日点进动 即水星近日点提前，近日点是行星的椭圆轨 道聚太阳最近的点，提前指在一个周期里他围绕 太阳有所移位。 • 3.时钟在引力场走的慢些 引力越强，时间流逝的越慢。 • 4.雷达回波延迟
• 发射俩条平行的激光通过星系空间，它们 一定不会再保持平行，可以验证宇宙空间 是非欧几里得的，它不是平面的
• 当光束偏向一颗行星时， 我们或许会说，这种偏向 意味着光的实际路线不再 是直线了。实际上，是行 星的质量使挨近它的空间 弯曲了，改变了空间的几 何形态。 • 光永远延直线运动，这里 的直线是指弯曲里空间的 直线。 • 在这里，爱因斯坦省去了 引力的概念，而已空间的 几何形态取而代之
• 广义相对论的两个基本原理是： 1. 等效原理：惯性力场与引力场的动力学效应是局部不 可分辨的。 2. 广义相对性原理：所有的物理定律在任何参考系中都 取相同的形式。 狭义相对论： 1．物理体系的状态据以变化的定律，同描述这些状态 变化时所参照的坐标系究竟是用两个在互相匀速移动着的 坐标系中的哪一个并无关系。 2. 任何光线在“静止的”坐标系中都是以确定的速度c 运动着，不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出 来的
引力是怎么形成的引力的成因是什么
引力是怎么形成的引力的成因是什么引力是指具有质量的物体之间加速靠近的趋势，也是自然界的四大基本相互作用之一，形成引力需要什么条件呢?一起和店铺来看看引力是怎么形成的吧!引力的形成爱因斯坦认为万有引力是物质的存在使时空发生弯曲所致。
时空弯曲的理论很独特，也很令人费解，物质的存在如何使时空发生弯曲?又如何产生引力?万有引力来自哪里，怎样相互作用?成了自然之谜。
三百年来，有那么多人探索万有引力，而今的结论竟是这么简单——万有引力就是质子与电子间电磁力的外延。
为什么别人就没有想到?百年来肯定有不少学者首先就想到过这个原由，肯定提出过假说，但是提出这个新假说与学界奉行的电子云理论、自由电子理论相悖，而无数次被迅速地否定了。
百年来，学界认为原子的核外电子是杂乱无章的电子云，而新假说是原子核吸引了电子，还有库仑力外延，所有原子核的电磁力都延伸在外，吸引原子以外的电子。
那岂不成了不可收拾的电子争夺战!百年来，学界认为金属内弥漫着自由电子，而新假说认为万有引力是原子核吸引了电子后还有库仑力外延。
这种力构成了地球的重力，吸引住了地球上的山川、河海、大象和人，那么对自由电子的吸引更是轻而易举。
事实上臆想中的自由电子没有受到万有引力的制约，于是新假说就被就地否决了。
抛弃了核外电子无规律的电子云理论，抛弃了金属内弥漫着自由电子的理论，注意到核外电子有规律的运动，认识到核外电子都是在一定的能级轨道规律运转。
再来看万有引力，它就这么简单!万有引力的存在也辅证了核外电子是规律有序的：万有引力吸引着万亿吨的山川、海洋、高楼、大坝。
那么，吸引散漫轻小的电子云、吸引自由杂乱的自由电子应该是轻而易举，然而事实是万有引力对于如此轻小的电子没有明显的作为，证明原子外的电子是各有归属的，不是散漫、自由的。
那些电子云理论、自由电子理论是应该抛弃的。
大道至简，大自然总是用最简法则构成自身。
在探索了物质核外电子有规律的运转之后，再来看万有引力，发现万有引力的本源非常简单：就是原子核对电子的吸引力——库仑力，就是原子核(质子)与电子间电磁力的外延。
空间弯曲的稿
假设理论很多人第一次在爱因斯坦的相对论里见到“弯曲空间”这个字眼时，恐怕是会感到困惑的，真空怎么能是弯曲的呢？为了弄明白这是怎么一回事，先让我们这样想象：在一艘宇宙飞船里，有人在仔细观察附近的一颗行星。
这颗行星的表面完全被深深的海洋覆盖着，因此有着象台球那样的光滑表面。
再假设有一条船在那个行星的海洋上沿赤道线朝正东方向行驶着。
如今再进一步设想一下，这位观察者根本看不见这颗行星，而只能看到这条船。
当他研究这条船的运动路线时，他会惊讶地发现这条船走的是一条圆弧。
它最后会回到自己的出发点，从而描绘出一个完整的圆周。
如果这条船改变路线，航道就会变得弯弯折折的，不再是个简单的圆周。
但是，不管它怎么改道，无论它怎么行进，它的航线总是在一个球面上。
根据所有这些事实，这位观察者可能会推断出，这条船被束缚在一个看不见的球体的表面上，而束缚它的力正是指向球体中心的重力。
要不，他就可能会认为，这条船被限制在一块特殊的空间里面。
这块空间是弯曲的，而且弯曲成一个球形，从而迫使这条船走出这样的路线来。
换句话说:我们必须在一个力和一种空间几何形态之间作出选择。
这是一种想象出来的局面，但实际上并非如此。
地球这颗行星是沿着椭圆路线绕着太阳运行的，正象一条船在某个看不见的曲面上行驶一样。
至于这条由两条不同角度的抛物线，我们是假设太阳和地球之间有一种引力来解释的，正是这种引力使地球保持在它的轨道上。
从空间几何形态来考虑问题不过，我们也可以从空间几何形态来考虑问题。
我们不是通过观察空间本身——空间是看不见的——而是通过考察物体在这种空间里的运动方式，来确定这种空间的几何形态。
如果空间是“平坦的”，各种物体就会走直线从这个空间中通过，如果空间是“弯曲的”，各种物体就会走出弯曲的路线来。
一个具有确定质量和速度的物体，如果在离开其他质量都很远的地方运动，那么，它的路径真的可以说是一条直线。
而当它走近另一个质量的时候，它的路径就会变得越来越弯曲，显然，是质量把空间弯曲了。
时空弯曲的本质
时空弯曲的本质菩提本无树，明镜亦非台，本来无一物，何处惹尘埃。
这是六祖惠能大师的一个四句偈。
不过，今天我们不谈佛学，今天，我们只聊聊常识。
我们知道，什么也没有，就谈不上形状和颜色，更谈不上什么意义。
爱因斯坦（广义相对论）说时空弯曲，那么时空是什么？爱因斯坦认为是物质的万有引力引起了时空弯曲：过去曾错误地认为物体通过引力来对其他物体的运动发生影响，而现在认为是物体影响其他物体在其中作自由运动的时空几何，改变后的时空中的这种自由运动，就是曾被错误地认为在原来时空中的受迫振动。
现在，自然定律是一种涉及时空的几何命题，时空变成了一种度规空间。
［爱因斯坦，《狭义与广义相对论浅析》，北京大学出版社，2006年，导读第36页］详见《爱因斯坦说时空弯曲，那么时空是什么？》。
1919年，日全食的星光偏折现象被认为是证明时空弯曲的证据，这也是相对论被认为是正确理论的转折点。
问题是，如果时空空无一物，那么什么弯曲了呢？时间如何弯曲呢？我们知道，无论是时空还是空间，如果什么也没有也就不存在弯曲不弯曲，空无一物的概念与我们的科学常识相背离，是我们的常识需要修改还是空间的概念需要修改？我们知道，科学理论为解释客观现实而存在，不仅需要实验证明，更要贴近客观现实而不是脱离客观现实。
问题是，对于星光偏折现象，有没有基于客观常识的解释呢？当然有。
答案就是经典物理学。
根据阿基米德定律和斯内尔的折射定律，光经过透镜时，光会在折射面和反射面上改变方向。
根据折射定律，我们可以画出光的路径。
问题是，光为什么会折射呢？根据费马最小光程定律，不同的煤质中光的传播速度不同，光线的传播路径应是使光尽快地传到终点。
光的路径如有很小的偏差，所需时间就会延迟。
根据光的波动理论，空间介质密度越高，光速越慢，空间介质密度越低，光速越快。
以地球大气层为例，越接近地面大气密度越高，距离地面越远（越高）大气密度越低。
因此，薛定谔认为：当光从太空进入大气层越深，空气的密度越大，光的传播速度的越慢。
万有引力定律
万有引力定律编辑本词条由“科普中国”百科科学词条编写与应用工作项目审核。
[1] 万有引力定律是艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的。
牛顿的普适的万有引力定律表示如下：任意两个质点有通过连心线方向上的力相互吸引。
该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比，与两物体的化学组成和其间介质种类无关。
中文名万有引力定律外文名Law of universal gravitation 表达式F=(G×M₁×M₂)/R²提出者艾萨克·牛顿提出时间1687年应用学科数学、自然哲学、物理学、自然学等适用领域范围物理学、自然学等推理依据编辑伽利略在1632年实际上已经提出离心力和向心力的初步想法。
布里阿德在1645年提出了引力平方比关系的思想.牛顿在1665～1666年的手稿中，用自己的方式证明了离心力定律，但向心力这个词可能首先出现在《论运动》的第一个手稿中。
一般人认为离心力定律是惠更斯在1673年发表的《摆钟》一书中提出来的。
根据1684年8月～10月的《论回转物体的运动》一文手稿中，牛顿很可能在这个手稿中第一次提出向心力及其定义。
万有引力与相作用的物体的质量乘积成正比，是发现引力平方反比定律过渡到发现万有引力定律的必要阶段.·牛顿从1665年至1685年，花了整整20年的时间，才沿着离心力—向心力—重力—万有引力概念的演化顺序，终于提出“万有引力”这个概念和词汇。
·牛顿在《自然哲学的数学原理》第三卷中写道：“最后，如果由实验和天文学观测，普遍显示出地球周围的一切天体被地球重力所吸引，并且其重力与它们各自含有的物质之量成比例，则月球同样按照物质之量被地球重力所吸引。
另一方面，它显示出，我们的海洋被月球重力所吸引；并且一切行星相互被重力所吸引，彗星同样被太阳的重力所吸引。
由于这个规则，我们必须普遍承认，一切物体，不论是什么，都被赋与了相互的引力（gravitation）的原理。
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万
有
引
力与空间
弯
曲
宫
自
强
(华北航天工业学院廊坊06500()
1687年著名的物理学家牛顿出
版
了
伟大的科学著作《自然哲学的数学原理》在这部著炸中写下了牛顿三大运动定律、万有引力定律等力学定律牛顿运动定律总结提炼了当时已发现的地面上所有力学现象的规律形成了经典力学的基础并且至今仍在许多工程技禾中发挥着从未衰退的作用而万有引力定律成功地解释了星体的运动规律计算出了行星的运行轨道和三个宇宙速度指出了引力存在于宇宙万物之中宣布了天上地下的物体都遵循同样的规律彻底否定了亚里士多德的天地有别的思想这是人类认识史上的一次大飞跃也是人类正确认识天体、飞向太空的奠基尽管如此万有引力仍不是十分完善的一个例子是水星的近日点的进动水星轨道长轴的方向在空间不是固定的在一个世纪内会转动5601秒弧度用万有引力定律计算出所有行星对它的影响后还差异43秒弧度与实际观测不符另一个问题是:力不能是超距的既然两个互不接触的物体间存在万有引力那么就必需有引力场存在就如同两个互不接触的带龟体间存在静电力实质上是静电场的存在所致一样但引力场的存在至今尚未被实验证明1915年伟大的现代物理学家爱因斯坦建立了广义相对论它揭示了空间、时间、物质、运动的统一性几何学和物理学的统一性解释了引力的实质也为现代物理学和审宙学的发展打下了重要的基础广义相对论的基本论点是:引力来源于时空弯曲广义相对论告诉我们在引力物体的近旁空间和时间要被扭曲行星的轨道运动并不是由于什么引力的作用而是由于这种时空的扭曲引力就是弯曲时空的表现太阳周围的空间发生弯曲影响了光和行星的运动使它们按照现在实际的方式运动太阳对行星并没有任何力的作用它只是使时空发生弯4曲而光和行星只是沿这一弯
曲时空中
的可能
的“最短”的路线运动
我们的空间是三维的我们很难想象出一
个
弯曲的三维空间是什么样
的图
像但是
我们
能够检测到三维空间的弯曲例如对一
个球体
而言我们可以通过测量它的表面上的圆的周
长来测定这个球体空间是否为弯曲的通过
测
量你会发现周长小于半径
的2二倍以R和
L
分别表示测出的球的半径
和周长对于
不
弯曲
空间
应
有
:
~
L
。
九
一
二
-
=U
乙
;r
对于弯曲空间则
有
:
R
一
弄
=
△R
乙
尤
其中△R为测出的球的半径
R
与
周长除以乏
二
的差值(△R>0)广义相对论给出如下
计算公
式
:
△R
。
4G
M
其
中M是球体质量‘光速3e2为万有引
力恒量
。
为
我们还可以通过测量球表面上的一
个
三
角
形的三个内角和来测定
这个球体空间是
否为弯
曲的通过测量你会发现它大于;r弧度广
义
相对论又给出如下计算
公
式
:
△
6
二
涯
‘
对
Rc
2
其中△口为三角形的三个
内
角和
比二弧度大的
弧度
数
值
把上述计算△口的公
式用于地球
时
可
以
计
算出△6010x10一,弧度对
于
太阳来
说
配
.
30xlo
一
6
弧度把上述公式应用于水
星
的近日点的进动间题理论计算结果与实际
观
测的
结果正好相符
通过上述计算结果我们发现太阳和地球
现代物理
知
识
液
邓
明成
晶
蔡
建
乐
(
湖南大学应用物理系长沙410
82
液晶是1888年奥地利植物学家莱尼茨尔从而表现出许多独特的优良特性在现代科学
在合成胆醇脂时发现的:实验物质加热到技术中有着广泛的应用下面简要介绍液晶的
1
45
℃
晶体开始熔解并逐渐变成乳白色粘稠状结构、光学特性和应用
液体温度达到1785℃时粘稠状液体变清而一、液晶的结
构
成为各向同性的液体该物质处于145一目前已经发现或人工合成的液晶材料达
五
17
85
℃
之间的粘稠状态时具有双折射现象这千多种主要是脂肪族芳香族、硬脂酸等
有机
就是液晶20世纪60年代以后液晶研究篷勃物适当浓度的肥皂水就是一种液晶液晶分
为
发展起来70年代法国物理学家德然纳成功地两大类:热致液晶和溶质液
晶
建立了液晶的宏观相变理论并提出了液晶与超
1
热质液
晶
导体和超流体的相似性使液晶成为一门独立热质液晶是加热液晶物质形成的它
只
存
的学科德然纳因此项成就获得191年诺贝尔在于一定的温度范围之内根据分子排列的
方
物理奖我国从70年代开始液晶的研究和开发式的不同热致液晶分为以下3种
:
工作,现在已成为液晶显示器件的生产大国液(1)向列相液晶其分子呈棒状排列方式
晶是介于液态与结晶态之间的一种物质状态好像上下参差不齐地放置在筒里的粉笔几
乎
既具有液体的流动性又具有晶体的各向异性分不出排列层次分子能上下、左右、前后滑
动
之神。勺6冲台匆力勺。冲钱护脚。冲。勺。勺。却。冲。勺么护与。娜6神。却。勺。神出勺浅奢与6神。神之匆钱护与。神。神之娜之勺之娜恐勺户娜。勺。神出冲。冲恐勺之
神
的空间弯曲都太小了几乎根本不可能通过直接测量来验证但光线的引力偏折在自然界中是可以观察到的例如从地球上观察某一发光星体,当星体发出的光从太阳表面附近经过时由于太阳引力的作用光线将会发生偏折这将使星体的视位置偏离它的实际位置在l臾9年日全蚀时,天文学家就观测到了这个偏离星的视位置一☆二二一☆星的实际位置O地球光线偏折现象也从另外一个角度说明了空间的弯曲由广义相对论我们知道引力场中各处光的速率应当相同(从等效原理可得出此结论)但人们用雷达波测定出“光速在太阳附近速率减小”人们曾向金星等星体发射雷达波并接收其反射波发现当金星、太阳和地球三点接增刊(20(刃年)近于直接排列时由
于雷达波在往返的路上
都
要经过太阳附近雷达波往返所用的时间比雷
达波不经过太阳附近时往返所用的时间要
长
这个事实说明:由于太阳附近的空间弯曲
因
而
使金星与地球之间的“距离”变长应用光速率
不变的特性可得出往返所用的时间要变
长
的
结论这又是空间弯曲的一个佐证
人们对空间弯曲的研究和实验
仍在继续
为了得到对空间弯曲的直接测量结果
人
们想
到了引力特别强的地方—黑洞黑洞是星
体
由于其本身的质量的相互吸引
而塌缩成体积
“无限小”而密度“无限大”
的
奇态
在这种状态
下星体表现为非常强的引力场在黑洞附
近空
间受到极大的弯曲天文学家认为我们的
银
河
系以及其他星系可能存在着许多黑洞我们
可
以
利用这些黑洞来直接测量空间
的
弯曲
宇宙是无限的人类对宇宙的探索也是无
止
境的随着人类科学技术的发展我们一定
会
更加正确的认识
和了
解我们
的宇宙
5
、
夕阳
2
可
、
太