作业帮物理天文学,广义相对论大神帮我解答,时空扭曲对水星近日点的影响我可以理解时空扭曲,也可以理解水星在此扭曲时空中的近日点远日点运动,但是有一个问题.太阳的时空扭曲不是一个纯圆
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/04 18:43:09
物理天文学,广义相对论大神帮我解答,时空扭曲对水星近日点的影响我可以理解时空扭曲,也可以理解水星在此扭曲时空中的近日点远日点运动,但是有一个问题.太阳的时空扭曲不是一个纯圆
物理天文学,广义相对论大神帮我解答,时空扭曲对水星近日点的影响
我可以理解时空扭曲,也可以理解水星在此扭曲时空中的近日点远日点运动,但是有一个问题.太阳的时空扭曲不是一个纯圆的光滑圆形么?是这样的话,那水星和地球之类的行星应该没有近日点,远日点之分啊,除非太阳的时空扭曲是椭圆的.
不要网上抄的，还不如我自己去看
物理天文学,广义相对论大神帮我解答,时空扭曲对水星近日点的影响我可以理解时空扭曲,也可以理解水星在此扭曲时空中的近日点远日点运动,但是有一个问题.太阳的时空扭曲不是一个纯圆
实际上通过你的语言,感觉你还是没理解什么叫空间弯曲.空间弯曲不是你想像的那样弯成一个光滑的圆,然后物体沿着这个圆面前进.实际上是比较复杂的.这里牵扯到高等数学里的黎曼积分和张量问题.希望你先掌握数学工具.
这里我先简单的做个近似的比拟说明.
空间弯曲,这样近似想象吧,太阳是个大质量物体,离他近的空间更“密实”一些,离他远的就稀薄.离恒星近,时间就越慢,越远,时间就流失越快.类似电荷产生电场.离电荷越近场强越强,越远越弱.
当物体进入“密度不均的空间”的时候,我们感官上他就沿着弯曲的路线前进了,就好像子弹从空气进入水里因密度变化而折射.
因为离太阳的距离越远,空间越稀薄（请原谅,这么说并不地道,只是为了形象说明）,而且,越靠近太阳,时间越慢,空间存在梯度（变化率）,时间也存在梯度（里恒星越近时间流逝越慢）,那么物体在这个梯度里得到一个趋势：向下运动的趋势,得到一个加速度a.（中学学过没?位移除以时间得到速度,再除以时间就得到加速度了,加速度就是位移变化率的变化率）.感官效果上就是觉得好像有个力把物体拉向恒星.
产生了这个加速度,并不是不可计算的,他与到恒星的距离平方成反比,方向指向质心,与恒星质量成正比.当地球在这个空间运行时,他的轨迹取决于两个因素,不但取决于那个加速度a,还有地球的初速度v.如果你要让地球画一个圆满的原型,当日地距离r定值以后,a定值以后,是不是v能随便取呢?当然不是,v必须也是一个定值（不但大小确定,方向也必须是圆的切线,很苛刻的）.当地球以这个v运行时才有圆.有一点偏差,就会是椭圆.速度偏差太大,地球就会画个抛物线坠向太阳,或飞进宇宙空间.（参看第一第二第三宇宙速度）
另,我不是大神,我也非专家.我只是把我知道的极限告诉你.希望你比我更强.
扭曲时空呈现“纯圆”（严格来说应说这个扭曲时空为球对称或轴对称）并不意味着在此时空里运动的物体的轨道就必须是纯圆的！
想像一个初始静止的物体，它会以直线的轨道向中心的太阳坠落。再想象一个有初始速度的物体，速度方向稍稍偏离太阳，速度也不太大，那它就会沿一个很扁长的椭圆轨道绕日运动。
个人的一点经验：对扭曲时空真正深刻的理解必须从数学公式的推演及具体数据的计算中方能获得...
全部展开
扭曲时空呈现“纯圆”（严格来说应说这个扭曲时空为球对称或轴对称）并不意味着在此时空里运动的物体的轨道就必须是纯圆的！
想像一个初始静止的物体，它会以直线的轨道向中心的太阳坠落。再想象一个有初始速度的物体，速度方向稍稍偏离太阳，速度也不太大，那它就会沿一个很扁长的椭圆轨道绕日运动。
个人的一点经验：对扭曲时空真正深刻的理解必须从数学公式的推演及具体数据的计算中方能获得，光靠想像是不够的。
收起