作者hgood1234156 (风骑士)
看板Physics
标题[问题] 有关广义相对论里时空弯曲的疑问
时间Fri Dec 14 10:39:25 2018
小弟对广义相对论还不太了解，想跟大家问一下：
一般常见解释广义相对论中「时空弯曲」理论的示意图常描绘地球附近产生漏斗状时空弯
曲，所以因这个漏斗状的时空弯曲的形状形成一个轨道，让月球得以绕地球公转。
但小弟的问题是：在书上看过根据广义相对论，地球的四周都会出现相同的「时空弯曲」
，也就是地球附近「时空的弯曲」应该是围绕地球所有方向上；还有，那这样的话，月球
绕行地球的轨道在哪里呢？
另外一个问题是：一般讲到「时空弯曲」理论的时候常拿地球绕太阳公转当例子，因太阳
的质量导致附近时空结构弯曲凹陷，地球在这上绕太阳公转。但小弟的问题是：还有其他
九个行星也绕太阳公转，太阳不是应该只导致一个轨道而已吗？
希望各位帮小弟解答一下 谢谢大家!!!
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1F：推 Vulpix: 你在书上看到的「形象」算是一种比喻，挺贴切的就是了。 12/14 12:47
2F：→ Vulpix: 在那种形状的曲面上，小球能跑的轨道并不唯一。你可以用 12/14 12:49
3F：→ Vulpix: 曲面和钢珠来体会一下：用不同初速沿不同方向滑出钢珠， 12/14 12:50
4F：→ Vulpix: 钢珠跑过的轨迹肯定不同。 12/14 12:50
5F：推 jhnny97: 广相的假设是所有东西都会照着它们的测地线(geodesic)跑 12/14 14:22
6F：→ jhnny97: ，它们观察自己会觉得自己走的是直线，但外界或高维观察 12/14 14:22
7F：→ jhnny97: 者会看出他们的偏移。举个例子：真正的平直二维空间里两 12/14 14:22
8F：→ jhnny97: 个人平行的往前走，是不会碰头的，但在地球赤道上两个人 12/14 14:22
9F：→ jhnny97: 平行向北走，最终会在北极碰头，但对於这两个活在地球表 12/14 14:22
10F：→ jhnny97: 面的人很难知道发生什麽事，因为它们看不太出自己的空间 12/14 14:22
11F：→ jhnny97: 弯曲。回到三维的状况，在大质量天体附近也有这种弯曲， 12/14 14:22
12F：→ jhnny97: 只是我们没办法直接看出来，只有在经过它们旁边发现行径 12/14 14:22
13F：→ jhnny97: 轨道会便宜的时候才能感觉到时空弯曲。详细你可以找关键 12/14 14:22
14F：→ jhnny97: 字「geodesic equation」来看看，它算是广相的入门。 12/14 14:22
15F：→ jhnny97: *更正：轨道「偏移」 12/14 14:23
16F：推 ttPttPtt: 回应一楼的，这边有实验演示供参考： 12/14 14:52
18F：→ wohtp: 更正一下前面一个小错误：在赤道平行向北一般会到在北极之 12/14 20:47
19F：→ wohtp: 前就相遇。 12/14 20:47
20F：→ wohtp: 要两人出发点刚好在地球反面，才会在北极碰面 12/14 20:48
21F：→ wohtp: 不过重点不变：两条平行线怎麽「弯」的你都不知道，可两人 12/14 20:51
22F：→ wohtp: 就是越走越靠近了 12/14 20:51
23F：推 jhnny97: 我的印象没错的话，球面的测地线是大圆线，而所有的经线 12/14 21:13
24F：→ jhnny97: 都是大圆线，所以「赤道」「平行走」的话应该会在北极才 12/14 21:13
25F：→ jhnny97: 相遇没错喔(？ 12/14 21:13
26F：推 wohtp: 好的，你对我错，对不起 12/14 23:49
27F：推 sputtering: 个人觉得能用牛顿方法解的就没有必要拉到几何里 12/15 21:39
28F：→ sputtering: 几何里面的图像有时可能跟我们以为得很不一样 12/15 21:45
29F：→ sputtering: 九大行星的重力会互相影响你觉得短程线要怎麽求 12/15 21:46
30F：→ sputtering: 别傻了 12/15 21:47
31F：→ hgood1234156: 谢谢大家的回答^^ 有比较了解一些了 12/18 21:03
32F：推 sputtering: 楼上可以Google有关於变分原理的东西，太有用了 12/23 17:04
33F：→ sputtering: 补充一下上面讨论的东西，球面上任意两点求其极短线， 12/23 17:14
34F：→ sputtering: 以变分原理求解的结果就是大圆线 12/23 17:15
35F：→ hgood1234156: 谢谢啦^^ 12/26 13:01