地球自转能“曳引”时空吗,“神秘”的时空的曳引效应!

曾经发表在《自然》科学周刊上的一篇文章不但引起了科学家的注意 , 也引起了许多人的兴趣 。 这篇论文的标题是“观测地球自转对周围时空的牵引力” 。 所谓时间和空间就是时间和空间的概念结合在一起 。 在牛顿的时期 , 时间就是速度的流逝 , 然而空间则是孤立存在的 , 空间呢自身并不会膨胀 。 然而在20世纪初 , 伟大的科学家爱因斯坦发表了相对论 , 相对论这个理论它颠覆了过去人们对时间空间的看法 。
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根据相对论 , 时间和空间不是绝对的 , 而是相对灵活的 。 此外 , 时空将围绕具有质量的对象弯曲 。 根据相对论的解释 , 正是“引力”导致了时空的弯曲 , 据预测 , 这种效应只对天体(如具有巨大引力的黑洞)明显 。
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目前 , 科学家们试图在地球的周围观察这种效应 。 然而《自然》杂志的这篇论文是关于如何测量地球周边时空曲率的 。 显然 , 这种观察必须非常严格和准确 。 随着现代科学技术的飞速发展 , 验证相对论对地球等天体的推断是否正确成为可能 。 毕竟 , 地球只是宇宙中的一个小家伙 。 如果从另一个角度看 , 无法观察到这种影响 , 那么可能存在一个尚未发现的“相对性缺陷” , 需要纠正 。
时空的曳引效应
然而 , 与人们通常认为的重力导致空间弯曲不同 , 本文讨论了时空弯曲的另一个原因 , 即“时空的牵引效应” 。
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那么 , “时间和空间的牵引效应”是什么呢?让我们用下面的实验做一个生动的类比 。
将模型船漂浮在充满水的水池中 , 并拔出水池底部排水管的塞子 。 当水流到下水道时 , 船将被拖到排水管上方的水面上 。 一般来说 , 水在出口周围旋转 。 因此 , 船舶的轨迹不会直接冲向排水沟 , 而是在被漩涡拖曳和旋转时朝排水沟移动 。
时间和空间的阻力与这个漩涡非常相似 。 例如 , 根据牛顿力学 , 一个苹果朝着地球落下会直接朝着地球中心落下 。 此时 , 即使地球在旋转 , 也不会影响牛顿力学系统下苹果的下落轨迹 。
然而 , 如果我们考虑相对论所预测的牵引时空 , 地球的旋转会产生一个时空的“漩涡” , 而落下的苹果会向漩涡的方向拖向时空 。 因此 , 苹果不会直接落在地球的中心 , 而是被拉向地球的旋转方向 , 落在地球的中心 。 当然 , 当苹果落下时 , 偏离垂直方向的程度非常小 。 用目前的测量技术 , 当苹果落下时 , 不可能直接观察到微小的偏差 。
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早在1915年 , 相对论发表后不久 , 其他的两位科学家他们预测了天体的旋转或许会对周围的时间空间产生牵引作用 。 如果天体产生自转 , 为什么周围的时间或空间会被拖拽?它的原理是什么?其实这个原理是由相对论导出的著名方程式E=MC2 , 它可以用能量质量的等价性来解释 。 根据相对论 , 时空是围绕有质量的物体弯曲的 。 此外 , 由于能量和质量本质上是统一的 , 所以能量也应该弯曲时空 。 因此呢 , 地球的质量就会在地球周围产生“时空弯曲'' , 而地球本身的自转的能量也会拖拽时空 , 从而引发时空弯曲 。
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对水星近日点运动的观测和美国宇航局“维京”火星探测器的验证实验准确地证实了诸如太阳这样的巨大天体存在于时空之中的事实 。 然而 , 没有可靠的证据表明时空的牵引效应 。
用卫星验证时空曳引效应
那么 , 我们如何利用卫星来验证时空的牵引效应呢?来自意大利莱切大学和美国马里兰大学的两名医生详细分析了过去NASA发射的两颗卫星的记录数据 。 那么 , 根据他们的一些说法 , 比如 , 如果地球的自转能拖拽周围的时间和空间 , 那么 , 它应该会对有些卫星的时间空间的轨道产生一定的影响 。 两位医生确实发现了卫星轨道的偏差 , 并宣布确实存在时空牵引效应 。
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然而 , 人造卫星的轨道 , 不仅受到时间空间的牵引效应影响 , 或许还有其他的各种原因的影响 。 例如 , 地球并不完全是一个球体 , 但由于旋转的离心力 , 形成了一个稍微平坦的球体 。 此外 , 地下材料的密度和成分也不均匀 。 因此 , 重力强度随地球表面的位置而变化 , 这将偏离人造卫星绕地球飞行的轨道 。