时空里是什么_ 时空是什么?谁发现了时空?

关于时空,科学上称为时间与空间的结合,时空结构是三维空间与四维时间的结合概念模型。 根据目前最优秀的物理理论,时空描述了接近光速时产生的罕见的相对论效应和宇宙中大型物体的运动。 那么是谁发现的呢?

时空里是什么

谁发现了时空?

其实他是着名的物理学家艾伯特·爱因斯坦,科学爱因斯坦在相对论中发现了时空概念。 在他的独创性被发现之前,科学家们用两种不同的理论来解释物理现象。 根据NASA,艾萨克牛顿的物理定律描述了质量大的物体运动,詹姆斯·克拉克麦克斯韦的电磁模型描述了光的属性。

时空里是什么

但是,根据19世纪末进行的实验,光明确有特点。 测量结果表明,光总是以相同的速度传播。 1898年,法国物理学家和数学家亨利·庞加莱推测这是超越光速的极限。 几乎同时,其他科学家也在考虑物体的大小和质量可能随速度变化。

狭义相对论的出现

爱因斯坦在1905年狭义相对论中综合了所有这些观点,假设狭义相对论光速是恒定的。 但是为了实现这一目标,必须将空间和时间结合在一个框架中,共同保证所有观察者的光速相同。 爱因斯坦狭义相对论假设光速是恒定的,但实际的光总是以相同的速度传播。

时空里是什么

物体以光速飞行的话,其周围的时间几乎是静止的,这个理论也适用于光速以下的理论。 速度越快,时间的流逝就越慢。 乘坐超高速火箭的人与以缓慢速度旅行的人相比,以超高速驾驶的人时间较慢,物体的长度较短。 这是因为空间和时间是相对的,取决于观察者的速度。 光速比任何一个都绝对和基础。

广义相对论的关键:万有引力

时空是单一结构的结论不是爱因斯坦自己的想法,德国数学家赫尔曼·明科夫斯基在1908年的学术会议上说:“今后,空间和时间注定会消失在纯粹的阴影中,只有两者的某种结合才能保持独立的现实。” 因此,他叙述的时空被称为闵可夫斯基时空,是相对论和量子场论的计算背景。

时空是如何运动的

现在人们谈论时空的时候,他们总是描述橡皮擦一样的存在,即有弹性。 这一发现也取决于爱因斯坦,但他认识到在发展广义相对论的过程中,时空结构的曲线是由重力引起的,即万有引力引起的。 像太阳一样的巨大恒星,巨大的质量在时空中扭曲、弯曲。 这些曲线反而限制了宇宙中所有物体的运动。 因为物体必须沿着弯曲的曲率运动。 重力引起的运动实际上是沿着时空的曲折运动。

2011年,美国航天局( NASA )重力探测器B (GP-B )的任务测量了地球周围的时空涡形状,发现与爱因斯坦的预测非常一致。 但是,对很多人来说,这大部分还是很难理解。 我们可以把时空比作橡皮擦,但这个类比最终是站不住脚的。 橡胶的比喻是二维水平,时空是四维的。 因此,这种橡皮擦不仅表现出空间上的变形,还表现出时间上的变形,物理学家们很难提出方程式来解释这么复杂的现象。 天体物理学家保罗·萨尔特说,爱因斯坦制造了一台美丽的机器,但他没有给我们留下用户手册和说明书。

现在理解时空构造最简单的方法就是通过想象其弯曲的橡胶来指导宇宙的所有运动方式。 但是,如前所述,这种模拟并不完全正确。 因为时空有四个维度,一块橡胶只有两个维度。

探索尚未完成,科学仍需努力

这对我们来说是相当复杂的,但相对论仍然是我们所知道的物理现象的最佳解释。 但科学家们知道他们的模式不完整。 相对论还与量子力学不完全一致,量子力学非常准确地描述了亚原子粒子的属性,但并不包含万有引力。 量子力学是基于构成宇宙的微粒子是离散的或者是定量的这一事实。 光子,构成光的粒子像小块的光一样,以不同的方法出现。

有些理论家推测,时空本身也以这些量化块的形式存在,可能有助于建立相对论和量子力学的桥梁。 欧洲宇宙局的研究人员建立了伽马射线天文学国际实验室,提议用于时空量子探索任务。 这项任务绕着我们的星球飞行,超精密地测量被称为伽玛射线爆炸的强大爆炸,明确了时空的近距离性。

当然,这样的任务至少要在15年后才能完成,但如果发射成功的话,可能会有助于解决物理学遗留下来的最大谜团。 时空对于人类来说还是当前和未来的重要研究课题,时空很遗憾,因为被细分为绝对时空、相对时空等更难预测的门类,我们知道有很多不知道的事情 ..... .

大家都在看

相关专题