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时空曲率

时空曲率是一种科学理论。按照广义相对论的解释,在引力场中,时空的性质是由物体的“质量”分布决定的,物体“质量”的分布状况使时空性质变得不均匀,引起了时空的弯曲。

大致上讲,物质密度越大的地方,曲率也就越大。也就是说,“时空曲率”产生了引力,当光线经过一些“大质量”的天体时,它的路线是弯曲的,它将沿着“大质量”物体所形成的“时空曲面”前进。就像放在软床上的重球使床面弯曲一样。

2009年9月,以美国密苏里州立大学科学家为主的研究人员,利用射电望远镜对有太阳引力造成的时空曲率进行了一次极其精确的测量,科学家谢尔盖科佩金与同事们利用超长基线阵列望远镜(VLBA)的强大功能实现了有史以来对时空曲率最准确的一次测量;并针对因太阳引力造成的星体位置影响,描绘出迄今最为精细的图像;而对于描述相对论时间膨胀和空间扭曲效应程度的物理量伽马参数,研究得出其测量值为0.9998+/-0.0003,这与爱因斯坦预测的值“严格等于1”非常接近。

位处时空中的物体其一旦知道时空曲率,位处时空中的物体其运动轨迹也就可以计算出来;也就是说,物体运动得遵循曲率的指示。以地球绕太阳来说,太阳的质量决定它附近时空的曲率,地球受此曲率的影响就会以近乎椭圆形的轨道绕日运行。曲率如果不大,爱因斯坦理论与古典牛顿重力论的结果大致相同。两者若有差异,观测数据都站在广义相对论这一边。尤其是当曲率很大时,牛顿理论就完全不适用。广义相对论的一项重要预测就是时空曲率的振动会造成重力波的存在,牛顿理论就没有这项概念。

2012年11月,加拿大新不伦瑞克省大学的数学家本杰明K蒂皮特(Benjamin K. Tippett)认为似乎揭开了在1928年水手们在一个太平洋小岛上见到的神秘景象。1928年末,弗朗西斯韦兰瑟斯顿(Francis Wayland Thurston)在一份手稿中揭露了神秘主义者的阴谋论,字里行间的论据集中支持了他对一位名叫古斯塔夫约翰森(Gustaf Johansen)水手在神秘岛屿上遭遇的解释。根据记载,约翰森将神秘岛屿的冒险经历描述成“难以置信”的遭遇。

研究人员认为约翰森所看到的不可思议场景或可以通过本地时空曲率泡沫的可视化现象来进行解释。此外,在记载中约翰森也提到了大多数令人难以费解的描述,其中涉及几何结构、变化的地平线位置等。科学家通过对几何模型的简化对约翰森所描述的不可思议场景进行了计算,当然,约翰森并非有精神病障碍,因为在大多数的情况下一个精神病患者无法描述此类拥有复杂几何结构的现象。

相反,如果没有通过相关技术性的辅助,即便是一个聪明的人也无法理解约翰森所看到的事物,人们也不太认可约翰森当时无意中看到了时空曲率并对其进行了正确的描述。研究人员通过计算发现此类型的事物需要创建出奇特类型的时空曲率,但不幸的是这方面对人类科学而言是完全陌生的。事实上,任何掌握并控制此类事件的文明将能够轻松创建曲翘驱动装置、隐形装置,可方便地通过几何时空来进行宇宙旅行。 [1]


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