作者silentforest (應該如此)
看板Physics
標題Re: [問題] 廣相中非歐幾何證明
時間Sat Oct 16 20:43:36 2010
※ 引述《JohnMash (John)》之銘言:
: ※ 引述《silentforest (應該如此)》之銘言:
: : 其中他假設有一加利略座標系K靜止不動於原盤中心
: : 而原盤以等速率圓週運動,假設圓盤邊緣存在一座標系K'跟隨圓盤作等速率圓週運動
: : k'座標系之人可以將此離心力解釋為此座標也是慣性座標系,只是存在一隨時變之重力場.
: : 接下來愛因斯坦想證明存在重力場之慣性座標系k'不適用歐式幾何
: : 他解釋若以狹義相對論來看,以K座標系統當觀察者去看圓盤,沿半徑方向之之尺規不會收縮
: : 但沿切線方向之尺規會收縮,這部分沒問題
: : 但是他隨後說若以此尺規去量 圓盤的周長/圓盤的半徑會大於3.1415 (pi)
: : 他解釋這是存在有重力場之座標系不適用歐式幾何之簡單證明
: : 我覺得這邊有問題,那是假設圓盤週長也不會收縮,以縮短之尺規去量測才會出現此情形
: : 但是事實上切線方向之尺規會收縮,圓的周長也會以同比例收縮阿
: : 所以兩者收縮之效應應該會相銷,導致圓週率還是pi才是阿
: : 請問我是哪裡想錯了呢?憑記憶寫的有點亂,還請賜教. 感謝!!
: 愛因斯坦是說
: 我們如何知道 我們的世界是何種幾何
: 方法如下
: 用 d 個相同小剛尺 排出一個直徑
: 再用 s 個相同小剛尺 排出(而不是去量)圓周
: 則若 s/d=π 即為歐式
: 否則為非歐
: 接著
: 我們已經知道 在慣性系中
: s/d=π
: 那麼 在等速率圓運動的座標系K'中 會是多少?
: 首先
: 你把 兩個座標系 重疊在一起
: 發覺
: 在座標系K'中 排出直徑 仍然是用 d 個相同小剛尺
: 但在排圓周時
: 因為 小剛尺較短 (相較於慣性系中圓周上的小剛尺) 是用 s' 個相同小剛尺
越弄越糊塗了 其實想證明非歐幾何 是不是就有點像在地球上以赤道為圓心 然後
比方說在北緯23.5度劃一圓 然後此時 周長/半徑就會小於π
或是走個三角形 此時內角合會大於180度
如此就可證明 此時空間是彎曲的 不適用歐式幾何
至於愛因斯坦的例子,需證明k'系不適用歐式幾何,
但是他無法利用明顯之幾何關係直接證,所以他借助靜止不動之k系與k'之關係證明
接下來我還得想想....
: [這句話需要想清楚
: 其實在K'中 他用的都是相同的小剛尺]
: 因此 必然有
: s'>s
: 所以
: s'/d > s/d =π
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◆ From: 125.233.12.208
1F:→ silentforest:赤道改北極 寫錯了 10/16 20:45
2F:→ mouwat:第一段是對的 而且空間彎曲可以計算 有彎曲就是非歐 10/16 21:13