Как искривление пространства-времени увеличивает скорость частиц, падающих на Землю?

введите описание изображения здесь

Две частицы падают бок о бок на землю. Горизонтальное расстояние между ними 10 м. По мере того, как они продвигаются все ближе и ближе к поверхности земли, горизонтальное расстояние уменьшается с 10 м до, скажем, 8 м, и частицы сближаются все ближе и ближе друг к другу.

Я понимаю, что это происходит потому, что пространство-время искривляется внутрь, и поэтому частицы движутся навстречу друг другу. Чего я не понимаю, так это того, как кривизна пространства-времени влияет на скорость частицы. Как искривление пространства-времени вызывает ускорение?

Нематематический ответ был бы предпочтительнее.

Я не думаю, что есть хороший нематематический способ понять это. Если вы хотите попробовать немного математики, посмотрите ответ на этот вопрос , который вычисляет ускорение из метрики.
Хотя вы используете термин «падение» в вопросе, важно отметить, что искривление траектории частиц не обязательно связано с гравитационной силой, действующей на частицы, а скорее с гравитацией, влияющей на кривизну пространства-времени. Различие означает, что траектории даже безмассовых частиц, таких как фотоны, подвержены этой кривизне.

Ответы (1)

Вектор скорости частицы фактически имеет постоянную длину с . Его кажущаяся возрастающая относительная скорость в происходит из-за параллельного переноса вектора к наблюдателю (или, что то же самое, переноса системы координат наблюдателя) через искривленное пространство-время:

ложь

Обратите внимание, что картинка в некотором роде обманывает детей из- за того, что не учитывается неевклидова метрика, но мне не удалось придумать лучшую визуализацию.

хм. Так что в основном мне нужно углубиться в математику, чтобы действительно почувствовать это.
если подумать, я не уверен, что новая картина на самом деле менее неверна - она ​​просто запутывает проблему.
Я удалил 2-ю картинку - казалось, что видимое изменение длины вектора скорости полностью связано с параллельным переносом, что в лучшем случае вводит в заблуждение.
Начал читать книгу Рэя Д'Инверно по теории относительности. Это поможет?
Как искривление пространства-времени увеличивает скорость частиц, падающих на Землю?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v