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空間扭曲是真實存在的嗎?如果是的話,我們如何證明空間扭曲呢

  • 由 物理學之維度空間 發表于 網路遊戲
  • 2021-12-27
簡介為此羅列出一個小目錄:目錄圖形:空間扭曲的圖示思考模樣:空間出現扭曲的區域會是什麼樣關係:空間扭曲與空間正直哪個是特殊,哪個是一般區域性與整體:空間扭曲是空間的區域性說明,還是應該以一個空間的屬性來界定方法:如何判斷空間出現扭曲,亦如何判斷

什麼叫扭曲空間

空間扭曲是真實存在的嗎?如果是的話,我們如何證明空間扭曲呢

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之前就發表過關於空間扭曲的文章,這次尋找到新的線索,來探討空間扭曲更加細節的內容,給空間領域的探索提供新的觀點、視角。為此羅列出一個小目錄:

目錄

圖形:空間扭曲的圖示思考

模樣:空間出現扭曲的區域會是什麼樣

關係:空間扭曲與空間正直哪個是特殊,哪個是一般

區域性與整體:空間扭曲是空間的區域性說明,還是應該以一個空間的屬性來界定

方法:如何判斷空間出現扭曲,亦如何判斷空間是扭曲還是正直呢

時空扭曲,根據相對論的解釋,當一個有質量的物體體積趨於0時,其引力會達到無法想象的地步,從而改變空間,導致光都無法在其空間裡逃避,進而形成時空扭曲。

愛因斯坦預言的時空扭曲現象最近被科學家們在中子星附近觀測到,中子星是目前人類在宇宙中可以觀察到的天體中密度最大的一種。時空扭曲是愛因斯坦相對論的內容之一,目前,科學界還存在著爭議 。

圖形:空間扭曲的圖示思考。

表示空間扭曲的圖形表示,總是離不開一個個凹下去的曲面。為什麼會是這樣的呢!這離不開相對論對空間的扭曲解釋,例如:一個恆星在空間某個區域出現存在,巨大的引力把空間區域壓下去,導致平平直直的空間凹了一個洞。

基於空間的維度化概念,空間可以劃分成三維空間、二維空間、一維空間等n維空間(n為非負整數,最大值未知)。用空間維度化來看待圖示,發現到我們身處是一個三維空間,三維空間出現扭曲使用二維空間來表現會產生歧義。例如:平面產生扭曲的話,是平面上出現上下凹凸的情況,簡稱不平的面或曲面。等同於平直二維空間出現扭曲情況。這個例子,體現的是二維空間為自身空間內的情況負責。而三維空間出現扭曲的情況用曲面來表示,則這個曲面的上下是屬於三維空間的範疇,卻沒有在圖示中體現出來,是不可取!

模樣:空間出現扭曲的區域會是什麼樣。

當恆星導致空間出現扭曲在曲面圖示的體現下,忽視曲面上與下的空間區域發生了什麼情況。為此,提出(三維)空間扭曲的兩種形態,第一種是360度的空間扭曲,另一種是有條件下的往某個方向的空間扭曲。後者符合我們常見的空間扭曲圖示的一個凹進來的曲面。

空間扭曲是真實存在的嗎?如果是的話,我們如何證明空間扭曲呢

從圖示來看,恆星上的任意表面都受到恆星的內部重力作用,導致恆星是一個球狀。恆星對外“發力”讓三維空間出現部分扭曲的情況,按理說:恆星周圍的空間都受到影響,都出現扭曲現象。

例如:太陽系的行星對太陽環行轉動,從太陽系外面看太陽系,為何是像圓盤狀的,而不是立體狀。這種現象用來解釋太陽對空間扭曲是凹進來的曲面,能夠解釋得通。

若恆星上的物體受到恆星內部的重力是不區別方向,而恆星對空間的扭曲存在方向性,是成立的話。則必然因為“某種因素”讓恆星帶來這種效果差異!

若太陽系的圓盤狀與恆星對空間的扭曲無聯絡,則恆星周邊的空間扭曲形態將是恆星形態的擴大版,並隨距離增大而減弱扭曲效果。證明這一觀點的實驗:在太陽一端往太陽邊沿都發射光線(電磁波),太陽另一端放置一臺光線接收器,分析光線能否形成一個圓形,還是兩條曲線。若是圓形,則說明是恆星對空間的扭曲是不具有方向性。[期待某天有實力參與設計此實驗]

空間扭曲是真實存在的嗎?如果是的話,我們如何證明空間扭曲呢

關係:空間扭曲與空間正直哪個是特殊,哪個是一般。

扭曲與正直在數學幾何是一對相對概念。當聽到空間扭曲這個詞彙時,難道空間本來就是平直的嗎?帶著這種困惑談論一番!

愛因斯坦預言的時空扭曲現象最近被科學家們在中子星附近觀測到,中子星是目前人類在宇宙中可以觀察時空扭曲到的天體中密度最大的一種。來自美國密歇根大學和美國宇航局的天文學家聲稱,他們觀測到了圍繞中子星的鐵原子氣體呈現的模糊環線出現了扭曲現象,這一發現同時也顯示了宇宙中的某些天體有體積上的限制。

太陽系的太陽讓行星環繞自身,太陽環繞銀河系且銀河系又那麼多的恆星。那銀河系是否存在很多個區扭曲的情況。特殊與一般從數量來區別,特殊是少量、一般是大量;從難度來看,特殊是一種高難度,一般是簡單、容易實現的。例如:直線是一種特殊的曲線,一條線向兩端沿長要一直保持方向不變,不容易吖。

從銀河系的範圍內討論,銀河系佔有的物體中,能夠造成空間扭曲效果與不能造成的物體比例是多少,非物體區域與物體區域的比例又是多少,根據比例的統計分析,就可以知道空間扭曲、空間正直哪個多。例如我們開車去一個地方,用導航APP選擇路線時,總是選擇近的、紅綠燈少的路線一樣。

星際旅行中就需要考慮到這一點。空間扭曲區域比例多的可能對飛行的飛船帶來明顯動盪,是一種危險的路徑。

推導:若沒有外力對空間產生作用,則空間將會一直是一個平直的形態。根據推導,則空間扭曲是特殊(少量的),空間正直是一般(普遍的)。

區域性與整體:空間扭曲是空間的區域性說明,還是應該以一個空間的屬性來界定。

一個面的線有直線、曲線之分。對於一條線而言,沒有多條線可以比較的話,將無法知道自己是直線,還是曲線。而我們所處的三維空間目前正是如此的情況,一邊只有一個三維空間可知,另一邊卻在談論空間扭曲。

我們目前無法探測是否有其它三維空間的存在。

所以我們所談論的空間扭曲,目前是一個三維空間的部分割槽域探討。無法對整個三維空間(宇宙)進行判定,我們所處的三維空間是一個正直三維空間、還是一個扭曲的三維空間。

空間的維度化概念提出,空間可以劃分成三維空間、二維空間、一維空間等n維空間來對待,而四維空間是最令人想要求證的維度空間。而我們處於的空間是一個三維空間。根據維度空間,三維空間不一定只有我們所在這一個三維空間(宇宙)。同時,其它維度的空間也是可能存在的。考慮到為探討多個n維空間的實驗作準備,會對其特性進行討論的需要。

數學幾何常用一個面由若干條線構成。一個平面上,兩點的最短路徑是一條直線段。

方法:如何判斷空間出現扭曲,亦如何判斷空間是扭曲還是正直呢 !

第一種是類比法,判斷一條線是否為直線,使用角度法、方程、平行線、定義等進行判斷,這都是在面上才能實現的證明。線與面用維度表示是一維空間與二維空間的關係,進一步的講,是低維空間透過高維空間論證自身的曲正。

假如我們能夠發現四維空間的存在,四維空間的表面皆是三維空間,透過四維空間可以論證我們所處的三維空間是曲是正。

第二種是n維空間座標系法,例如數學常用的數軸、平面座標系、空間直角座標系等。在平面座標系中的線,其斜率是一個常數,則該方程所表示的線是一條直線。平面座標系是二維的,線是一維的。推導:四維空間座標系跟數軸、平面座標系、空間直角座標系一定存在某種聯絡與差異,嘗試過多次,尚未完成!

總結

空間扭曲是空間領域的一個重要話題!SpaceX的火箭研發越來越優秀,離開地球的載人星際旅行的日子一步一步的靠進,外太空對地球上的絕大多數人而言是一個相當陌生的地方。瞭解空間、認識空間是星際旅行不可以避免的話題!

我們專注於空間領域的研究,不僅是好奇向自然發問,更是人類不斷進步帶來的必然結果之一!

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