文章图片
假如有生活在
【假如存在二维生物，他们如何辨别所处的面是平面还是曲面】
我们从数学上可以知道 ， 在平面中三角形的内角
但是 ， 如果不仔细思考而简单地实施这些方法 ， 我们会发现得到了错误的结论 。 以我们的地球为例 ， 我们知道地球表面是一个球面 ， 但是我们平时所见到的却是平坦的 ， 如果我们在这上面画三角形 ， 我们也会发现它的内角和为180度 。 如果按照上述方法 ， 我们应该得到我们所生活的表面是一个平面而不是球面 。
人的渺小对比地球之大 ， 我们所生活的表面确实可以看成是曲率为0的平面 ， 但这离真相还相差十万八千里 。 为了更好地利用上述数学知识来揭开真相 ， 我们需要避免让三角形只存在于局域之中 ， 而是尽量让它处于全局之中 ， 这样才能发现三角形的内角和并不等于180度 ， 我们所生活的表面是曲率不等于0的曲面 。 二维生物也要注意到这个细节 ， 他们才能得出真相 。
同理 ， 我们想要测量出宇宙是平坦的还是弯曲的 ， 也不能局限于某个区域 。 除了我们刚才所讲的这种局域的效应之外 ， 质量的存在也会弯曲周围的局部空间 ， 造成测量出的结果更不准确 。 因此 ， 科学家在测量宇宙的形状时 ， 会使用更广阔的宇宙空间 。
事实上 ， 空间除了弯曲之外 ， 还可以扭曲 。 弯曲用曲率来表示 ， 扭曲用挠率来表示 。 如下图所示 ， 有OQ和OQ'两个向量 ， 它们分别沿着对方的方向平移 ， 如果空间存在扭曲 ， 则平移后的P点和P'点并不会重叠在一起 。
在广义相对论中 ， 一般不考虑挠率的存在 ， 因为这会使问题变得更加复杂 ， 而且得出的结论在实际观测中也没有出现 。
推荐阅读
- 又靓又能做科研，这位博士小姐姐，发完Science发Nature！
- 是的，我相信
- 38亿光年外发现罕见「五重奏」，空间强烈扭曲，爱因斯坦又对了？
- 早年：不明飞行物曾冲向国际空间站
- Nature：衰老的根源在核糖体？衰老加剧核糖体暂停，破坏蛋白质稳态
- Nature：新冠实际死亡人数或已超千万
- 袁隆平对转基因的态度：从来未曾中立，不卖粮给中国，咱就麻烦了
- 汤加火山爆发：地球一个响指，万物之灵跌下山巅
- “走蛟”真的存在吗？为何蛇的数量如此多，却很少看到蛇的尸体？