『太阳系』宇宙最隐秘的运行方式——空间拖拽( 二 )


【『太阳系』宇宙最隐秘的运行方式——空间拖拽】了解完相对性空间的概念 , 在解释空间拖拽效应的基本原理之前 , 我们先来分析地球周围的空间拖拽效应为何那么隐秘 , 为何不容易被察觉?
地球周围的空间拖拽效应为何那么隐秘我们从开始的一组数据看到的仅仅只是地球在整个宇宙空间中参与的各种运动的速度大小 , 实际上这些运动的轨迹都具有非常广阔的范围 。 例如地球以29.78千米/秒的速度绕太阳运转整整365天左右才能走完整个一个椭圆轨道 , 由此可见地球在公转的轨道任意短的一段路线上的运转都可以近似为是匀速直线运动 。
包括地球的自转、公转、绕银心旋转等一切地球所参与的运动 , 都可以在小范围内认为是匀速直线运动 。 因此站在地面上的我们 , 在不考虑地球垂直引力作用的前提下 , 或者说在水平方向上 , 地球表面形成了一个足够近似的惯性参考系 , 那么在这样的一个惯性参考系上我们自然而然地是不能直接感受到任何惯性力的存在的 。 当然 , 在一些精密的实验中还是能够通过仪器测量出来地球自转产生的离心力 。
地球表面越往近越趋于平整的惯性系
而假如地球的自转速度增大到足够的程度 , 我们在地面上感觉到的离心力就会使得我们自己的身体越来轻 , 甚至于感受到要飘起来一样 。
这就是我们感觉不到地球周围空间拖拽效应的原因 , 接下来我们了解它的基本原理 。
空间拖拽效应的基本原理在上面的讨论中我们指出 , 一个天体例如地球在运动的过程中 , 所拖拽的是周围的空间而不仅仅是周围的物质 , 实际上就是建立在相对性空间的基础上的 。 因为我们将地球表面作为一个参考系 , 那我们观察到的有物理意义的空间仅仅只能是相对于地球表面静止的空间 , 在这样的空间形态里 , 我们认为我们观察到的空间是最“基本”的一个空间 。
而站在整个太阳系构成的参考系上的观察者 , 同样认为他所观察到的空间是有物理意义的 , 并且认为我们在地球表面观察到的空间在随着地球一起运转 , 也就是空间被地球拖拽着一起运动 。 当然 , 我们也可以认为太阳周围的空间处于被太阳拖拽着一起运转的状态 。
弯曲空间的旋转拖拽效应模拟图
由此我们看出 , 相对性空间的概念使“空间”的物理意义在任何一个参考系上都是平等的 , 在一个参考系上去“观察”其它参考系上的空间就会看到空间拖拽效应 。
以上就是空间拖拽效应的相对性空间解释 。 我们在上面讨论的实际上只是广义上的空间拖拽效应 , 而狭义的空间拖拽效应是跟强引力场密切相关的 。
狭义的空间拖拽效应跟强引力场密切相关首先我们知道在整个太阳系的参考系上 , 地球是连同整个太阳系上的空间一起被太阳拖拽着绕银河系中心旋转的 。 假如太阳不再具有占到整个太阳系99.8%的质量而引力变得非常弱了 , 那会发生什么情况呢?
首先 , 太阳作为参考系仍然会拖拽着其周围的空间一起运动 , 但是像地球这么大质量的天体则一定会摆脱太阳的引力束缚 , 从而飞离整个太阳系 , 并且以不同于整个太阳系的方式去绕银河系中心旋转 。
引力减弱的太阳与四处逃散的行星
这时表面上看起来 , 太阳对周围空间的拖拽效应是不是没那么明显了?因此 , 狭义的空间拖拽效应更强调的是天体的引力对周围物质的拖拽 。
读懂了空间拖拽 , 你就读懂了整个宇宙的运行方式在最后 , 我们再来对着头顶的满天繁星进行一场深思 , 再想想基于相对性空间的空间拖拽效应 , 你是否已经对这个宇宙在空间上的运行方式有了更深入的了解了呢?可以这么说吧 , 读懂了空间拖拽 , 你就读懂了整个宇宙的运行方式 。
你所感悟到的 , 领略到的 , 你的不同见解 , 都是非常适合在评论区留下来一起进行讨论的 。


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