Из чего состоит космос?

Общая теория относительности утверждает, что материя искривляет пространство-время, так что геодезические указывают на рассматриваемый объект, следовательно, на гравитацию. Теперь, как материя делает это? Из чего вообще «сделано» пространство-время, чтобы оно взаимодействовало с материей, изгибаясь ею и заставляя ее ускоряться (через гравитацию)?

Ответы (4)

Образ искривленного пространства — это просто аналогия, это не означает, что что-то на самом деле деформируется. Гравитация искажает представление о расстоянии в пространстве-времени, т.е. присутствие материи каким-то образом вызывает изменение метрики. Способ визуализировать это состоит в том, чтобы представить пространство-время искривленным, как вы говорите, но на самом деле пространство-время не состоит ни из чего, идея эфира была забыта уже сто лет назад по веским экспериментальным причинам.

Пространство-время взаимодействует с материей, поскольку материя существует внутри него (или на нем, в некоторой терминологии), и когда меняется понятие расстояния, меняется и поведение объектов, опирающихся на это понятие.

Что касается того, почему присутствие самой материи влияет на метрику... ну, это определяющее свойство обладания массой/энергией, точно так же, как создание (или реакция) электрического поля является определяющим свойством наличия электрического заряда - в образно говоря, массу можно рассматривать как заряд гравитации, хотя, поскольку мы не полностью понимаем гравитацию (пока), это неизбежно расплывчато.

Итак... тогда как мы можем отделить пространство от заданной в нем метрики?
Краткий ответ: мы не делаем. Немного более длинный ответ: в одном и том же «пространстве-времени», которое на самом деле является тем, что можно было бы назвать (гладким) многообразием , можно определить множество различных возможных метрических структур. Тот, который реализуется в природе, дается решением уравнений поля Эйнштейна , где решение в основном зависит от тензора энергии-импульса, который возникает из-за распределения энергии/материи. Пространство-время без метрики (вероятно) просто р 4 .
Соответствующий xkcd: xkcd.com/895

Из-за гравитационного замедления времени время движется медленнее в областях пространства вблизи тяжелых объектов. Вы можете думать об этом как о времени, имеющем разные скорости в разных точках пространства. Сочетание трехмерной пространственной координаты со скоростью времени в этом месте и есть пространство-время.

Если вы определяете пространство как расстояние между двумя точками, вы можете увеличить пространство, переместив эти две точки дальше друг от друга. Но для этого нужна энергия. Сколько энергии зависит от массы двух точек и их расстояния. Если две точки сближаются, энергия высвобождается в форме ускорения и движения. На поверхности Земли увеличение пространства/расстояния между объектом весом в один фунт и Землей на 3 фута требует примерно 1 калории (3 футо-фунта ) энергии.

Как материя искривляет пространство вот так? Если вы определяете пространство как расстояние между двумя точками, то вселенная использует полярные координаты , а не прямоугольные координаты, и гравитации не существует, а результат нашего неправильного представления о том, что такое прямая линия. Вы можете думать об объектах в движении, следующих по прямой линии и подверженных влиянию гравитации, или о движущихся объектах, которые следуют по искривленному пути, потому что пространство-время искривлено. Следует ли Луна по траектории вокруг Земли, искривленной гравитацией, или Луна движется по «прямой линии» вокруг Земли?

Как это визуализировать? Если вы нарисуете кучу точек на листе бумаги и проведете линию между каждой точкой и каждой другой точкой, места, где много точек расположены близко друг к другу, будут представлять собой тяжелый объект. Пространство (расстояние между двумя точками) не будет распределено равномерно по странице, и пространство будет «гуще» возле тяжелого объекта с большим количеством точек.

Вы также можете объединить два уравнения:
E = MV 2 (Энергия = Масса, умноженная на квадрат скорости)
и
E = MC 2 (Энергия = Масса, умноженная на квадрат скорости света),
чтобы получить полную энергию объекта, включая его движение:
E = MV 2 + MC 2
Это упрощенная, возможно, немного неверная версия 10 Эйнштейновских уравнений пространства-времени.. Если объект перемещается из области пространства, где время идет быстро, в область, где время идет медленнее, например, ближе к планете, C (скорость света) уменьшится (из-за замедления времени), а V (скорость) увеличится (объект начинает двигаться быстрее). Это отвечает на вопрос, когда объект удаляется от Земли и он замедляется, куда ушла энергия.

Традиционная теория называет это пространство-время, что, как я полагаю, относится к неопределенной части пространства в течение неопределенной части времени, но и расстояние, и время являются измерениями свойств материи и зависят, например, от относительной материи. Время является мерой относительного движения, расстояние, которое солнце может пройти за секунду, отличается от расстояния, которое может пройти атом из-за разницы в движении каждого из них. Если бы не было движения, не могло бы быть и «времени», поскольку не было бы и циклов. 1 земной цикл = 1 день. Движение = время. В интересах ответа на ваш вопрос с тем пониманием, которое у меня есть, я должен сказать, что пространство состоит из среды чрезвычайной плотности, настолько, что вещество, из которого оно состоит, не дает никакой энергии (прилагает силу), как это происходит. не требует потери энергии для прохождения.

Космос — это холст, на котором нарисована Вселенная. Пространство создается, когда волна Хиггса (темная энергия) пересекает темную материю. Когда это происходит, создаются три вещи. Материя, энергия и много ПРОСТРАНСТВА. У пространства есть два известных свойства. Во-первых, доктор Э. говорит нам, что его можно деформировать. Во-вторых, я говорю вам, что его нельзя сжать. При этом эта реакция все еще происходит, и поэтому Вселенная продолжает расширяться с ускоренной скоростью. Это также объясняет Большой Взрыв. До этого Вселенная не имела измерения, поскольку обе тьмы были волнами и не требовали пространства для существования. Квантовая основа заставила темную энергию произвести каскадную волну Хиггса, которая произвела энергию материи и ПРОСТРАНСТВО.

Надеюсь, это прояснит ситуацию.

Л. Стюарт Херл

Нет, это действительно ничего не проясняет.