重力是具有质量或能量的事物相互吸引的原因。这就是为什么苹果落向地面而行星围绕恒星运行的原因。
磁铁会吸引某些类型的金属,但它们也可以将其他磁铁推开。那么你怎么只感觉到重力的拉力呢?
1915年,阿尔伯特·爱因斯坦发表广义相对论,找到了答案。重力将你拉向地面的原因是所有有质量的物体,比如我们的地球,实际上都会弯曲和弯曲宇宙的结构,称为时空。那个曲率就是你感觉到的重力。
在进入复杂的引力世界之前,您需要了解时空。
时空正是它听起来的样子:空间的三个维度——长度、宽度和高度——与第四维度——时间相结合。使用一些非常出色的数学,爱因斯坦是第一个意识到物理定律在空间和时间融合在一起的宇宙中起作用的人。
这意味着空间和时间是相互关联的——如果你在空间中移动得非常快,与缓慢移动的人相比,时间对你来说会变慢。这就是为什么宇航员——他们在太空中移动得非常快——比地球上的人老得慢一点。
请记住,引力是宇宙中物体相互吸引的想法,因为时空是弯曲的。当爱因斯坦提出广义相对论时,他表明宇宙中的所有物质都可以弯曲时空——用物理学的术语来说,这些物质就是质量和能量。
由于您的大脑通常从三个维度思考世界,因此很难将时空的四个维度视为一个单一的想法。所以为了更容易想象,想象一下蹦床的表面。如果上面什么都没有,那就是平的。但是如果你站在蹦床上,它会围绕你的脚伸展,并以你为中心形成一个山谷。如果蹦床上有一个球,它会朝你的脚滚动。
这是时空如何运作的二维示例。你的质量拉伸了蹦床,创造了一个球滚进的重力井。这与重物(如地球)的引力将像你我这样的东西拉向它的方式非常相似。
更奇怪的是,空间和时间是相连的,时间也被重物拉长了!
您越重,蹦床井的侧面就越陡峭。这就是为什么宇宙中真正巨大的物体——比如太阳或黑洞——具有比地球更强的引力。
那么为什么重力会把你拉下来而不是把你推开呢?
想象一下有人钻到蹦床底下并向上推。球会滚开!这将是重力山,而不是重力井。据科学家所知,物质——或其他东西——总是会产生重力井而不是重力山。科学家可以想象由奇异物质或能量制成的东西会导致重力将你推向太空,但到目前为止,没有人发现任何可以导致重力将你推离地球的东西。
请记住,引力是宇宙中物体相互吸引的想法,因为时空是弯曲的。当爱因斯坦提出广义相对论时,他表明宇宙中的所有物质都可以弯曲时空——用物理学的术语来说,这些物质就是质量和能量。
由于您的大脑通常从三个维度思考世界,因此很难将时空的四个维度视为一个单一的想法。所以为了更容易想象,想象一下蹦床的表面。如果上面什么都没有,那就是平的。但是如果你站在蹦床上,它会围绕你的脚伸展,并以你为中心形成一个山谷。如果蹦床上有一个球,它会朝你的脚滚动。
这是时空如何运作的二维示例。你的质量拉伸了蹦床,创造了一个球滚进的重力井。这与重物(如地球)的引力将像你我这样的东西拉向它的方式非常相似。
更奇怪的是,空间和时间是相连的,时间也被重物拉长了!
您越重,蹦床井的侧面就越陡峭。这就是为什么宇宙中真正巨大的物体——比如太阳或黑洞——具有比地球更强的引力。
那么为什么重力会把你拉下来而不是把你推开呢?
想象一下有人钻到蹦床底下并向上推。球会滚开!这将是重力山,而不是重力井。据科学家所知,物质——或其他东西——总是会产生重力井而不是重力山。科学家可以想象由奇异物质或能量制成的东西会导致重力将你推向太空,但到目前为止,没有人发现任何可以导致重力将你推离地球的东西。