狹義相對論是建立於重力可以被忽略的前提,因此,對於重力可以被忽略的實際案例,這是一個合適的模型。 如果考慮重力的存在並假設愛因斯坦等效原理成立,則可知宇宙間不存在全域的慣性系,而只存在跟隨著自由落體的粒子一起運動的局域近似慣性系。 用時空彎曲的語言來說,在無重力作用的慣性系裡的幾條筆直類時世界線,在實際時空中會變得彼此相互彎曲,這意味著重力的引入會改變時空的幾何結構。 更值得一提的是黑洞研究已經得到了一組制約黑洞行為的一般性定律,這被稱作黑洞(熱)力學,這些定律與熱力學定律有很強的類比關係。 例如根據黑洞力學的第二定律,一個黑洞的視界面積永不會自發地隨著時間而減少,這類似於一個熱力學系統的熵;這個定律也決定了通過古典方法(例如,潘洛斯過程)不可能從一個旋轉黑洞中無限度地抽取能量。 這些都強烈暗示了黑洞力學定律實際是熱力學定律的一個子集,而黑洞的表面積和它的熵成正比。
這種變量用電場和磁場在數學上的類比來表示幾何重力,參見Ashtekar 1986,Ashtekar 1987。 有關重整化參見Weinberg 1996的第十七和十八章;關於重整化對重力場在高能範圍內失效參見 Goroff & Sagnotti 1985。 系統介紹量子理論的教科書有很多,如Messiah 1999;更基礎的解釋可參見Hey & Walters 2003。 更準確地說,其中包括平坦問題、視界問題和單極矩問題;教學性介紹參見Narlikar 1993,sec. 12和Peskin 2007;特別地,觀測顯示除了少到可以忽略的一部分之外這些物質基本上不是由通常狀態下的基本粒子組成的(即它們並非強子組成的物質),參見Peacock 1999,ch.
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看完了《愛的廣義相對論》三部作品,不得不說我覺得都是後勁還蠻強烈,情緒也都很有衝擊性的作品,當然還是有個人的私心喜好排名之別,但我覺得應該還蠻因人而異,三部故事都有可看之處,當然,也有各自的一些小缺點。 同樣是鄧麗君的歌曲,藉由《最後一戰》跟《迴圈》兩個作品,以及茄子蛋跟岑寧兒的詮釋,我覺得有了不一樣的切入視角——像是相較於《我只在乎你》那種女性對於愛情的柔,《恰似你的溫柔》就有一種屬於男人渴望從愛情中的獲得。 情人與孩子,讓老馬有了「家」的責任感,因為一份溫柔,讓他改變了自己的人生,同時也可以說,放棄了自己某部分的人生。
取決於廣義相對論和量子理論中的哪些性質可以被接受保留,並在什麼能量量級上需要引入變化,對量子重力的嘗試理論還有很多,例如動力三角剖分、因果組合、扭量理論以及基於路徑積分的量子宇宙學模型。 重力透鏡已經發展成為觀測天文學的一個重要工具,它被用來探測宇宙間暗物質的存在和分布,並成為了用於觀測遙遠星系的天然望遠鏡,還可對哈伯常數做出獨立的估計。 重力透鏡觀測數據的統計結果還對星繫結構演化的研究具有重要意義。 牛頓重力的幾何理論儘管看上去很有趣,但這一理論的基礎古典力學不過是(狹義)相對論力學的一個特例。
愛的廣義相對論線上看小鴨: 定義和基本性質
一直陰錯陽差錯過的一部作品,直至雙十節假期重播時,特別排開事情收看,明明理應是《愛的廣義相對論》打頭陣的作品,卻意外的是最後一部看到的。 我自己非常喜歡茄子蛋重新演繹的《恰似你的溫柔》,在還沒看過作品之前,就已經深深被這樣的翻唱詮釋所吸引,是循環多次的那種喜歡程度;而看完之後再聽,的確又有不太一樣的感覺。 严嘉念期待这次合作能够建立品牌故事,《爱的广义相对论》将以华人圈经典歌手邓丽君的歌曲为基石,发展出3个原创故事《最后一战》《明晚空中见》《回圈恋人》用邓丽君的歌曲勾起每个人的回忆共鸣,内容包括未来科幻、悬疑、爱情、亲情及温馨疗愈。
更多的數值模擬結果參見評論Berger 2002,sec. 參見Kennefick 2005 以了解愛丁頓爵士的早期古典測量;關於現代更多更新的同類測量概述參見Ohanian & Ruffini 1994,chapter 4.3。 現在所能達到的最精確測量方法是通過脈衝星,參見Shapiro et al. 2004。 如果認定廣義相對論是現代物理學的兩大支柱之一,那麼量子理論作為我們藉此了解基本粒子以及凝聚體物理的基礎理論就是現代物理的另一支柱。 然而,如何將量子理論中的概念應用到廣義相對論的框架中仍然是一個未能解決的問題。 (暗示了在彎曲時空中進行時間旅行的可能性)、Taub-NUT解(一種均勻卻又各向異性的宇宙模型)、反德西特空間(近年來由於超弦理論中的馬爾達西那假說的提出而變得知名)。
這種現象(以及其他相關現象)的原因是光具有被稱作類光的(或被稱作零性的)測地線——相對於在古典物理中光的傳播路線是直線,類光的(或零性的)測地線是廣義相對論的相應概括,來源於狹義相對論中的光速不變原理。 選取了合適的時空幾何(例如黑洞視界外的史瓦西解,或後牛頓展開項)就可以進一步看到重力場對光的傳播的影響,這種影響是純粹廣義相對論性的。 即是說儘管從古典力學出發,通過計算中心質量對光子的古典散射也可以得到光線的偏折效應,但從這種古典方法得到的偏折角度只有廣義相對論結果的一半。
射入重力勢阱中的光會發生藍移,而相反從勢阱中射出的光會發生紅移;歸納而言這兩種現象被稱作重力紅移。 更一般地講,當有一個大質量物體存在時,對於同一個過程在距離大質量物體更近時會比遠離這個物體時進行得更慢,這種現象叫做重力時間膨脹。 廣義相對論是用張量表示的,這是其廣義協變性的體現:廣義相對論的定律——以及在廣義相對論框架中得到的物理定律——在所有參考系中具有相同的形式。 並且,廣義相對論本身並不包含任何不變的幾何背景結構,這使得它能夠滿足更嚴格的廣義相對性原理:物理定律的形式在所有的觀察者看來都是相同的。
- 在低能區域這種嘗試取得了成功,其結果是一個被接受的描述重力的有效(量子)場理論,但在高能區域得到的模型是發散(且不可重整化)的。
- 在某些特定場合下吸積過程會在這些天體中激發強度極強的相對論性噴流,這是一種噴射速度可接近光速的且方向性極強的高能電漿束。
- 由於自由落體的普遍性,慣性運動(實驗中的火箭內)和在重力場中的運動(實驗中的地面上)是無法通過觀察來區分的。
- 後牛頓力學近似方法是一系列展開項,第一項對應著牛頓重力,而後面的微擾項對應著廣義相對論理論對牛頓力學所作的修正。
- 為了更好地理解愛因斯坦場方程式這個與時間有關的偏微分方程式,可以將它寫成某種能夠描述宇宙隨時間演化的形式。
- 射入重力勢阱中的光會發生藍移,而相反從勢阱中射出的光會發生紅移;歸納而言這兩種現象被稱作重力紅移。
關於恆星演化的最終階段參見Oppenheimer & Snyder 1939,以及Font 2003,sec. 4.1包含了更多更新的數值計算成果;對於超新星爆發的過程仍有一些主要問題沒有被解決,參見Buras et al. 2003;關於吸積和噴流形成的數值模擬,參見Font 2003,sec. 而重力透鏡效應則被認為在接收來自X射線脈衝星的信號中起到了一定作用,參見Kraus 1998。 選擇另一種非零的連接係數扭率張量就會得到愛因斯坦-嘉當理論。
參見Bartusiak 2000了解到2000年為止的重力波探測,更新的結果可見於各大重力波探測計劃主頁,例如GEO 600 (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)和LIGO (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)。 參見Gourgoulhon 2007;並參見數值相對論的基礎回顧Lehner 2001,其中還包含從愛因斯坦方程式特性引發的問題。 黑洞存在量子輻射的事實最早是在Hawking 1975中推導出的;一個更全面的推導可見於Wald 1975;相關回顧評論參見Wald 2001第三章。 有關相對論性噴流的介紹參見Begelman, Blandford & Rees 1984。
甚至唱出一種超出了《最後一戰》之外的故事,彷彿在聽著的過程,可以看著那個開著車的老馬,停在路邊,那樣一個開放性的結局畫面。 在當前的實驗所能達到的能量下,弦和點狀粒子仍然是無法區分的;但關鍵一點在於,同一種類的基本弦在不同的振動模式下所表現出來的粒子攜帶有不一樣的電荷,例如參見Ibanez 2000。 這一理論的成功之處是有一種振動模式總是能與重力的媒介子即重力子對應,例如參見Green, Schwarz & Witten 1987,sec. 簡單說來,物質是時空曲率的源,由於物質是量子化的,所以我們也期待時空也具有相應的量子性質,參見Carlip 2001第二節。 暗物質存在的證據:一部分來自於對宇宙學參數的確定以及對星系和星系團的一些觀測,參見Peebles 1993的第十八章;一部分來自於重力透鏡,參見Peacock 1999,sec.
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為了更好地理解愛因斯坦場方程式這個與時間有關的偏微分方程式,可以將它寫成某種能夠描述宇宙隨時間演化的形式。 這種形式被稱作「3+1」分解,其中時空被分為三維空間和一維時間。 最著名的形式叫做ADM形式,在這種分解下廣義相對論的時空演化方程式具有良好的性質:在適當的初始條件給定的情形下方程式有解並且是唯一的。 量子場論作為粒子物理的基礎已經能夠描述除重力外的其餘三種基本交互作用,但試圖將重力概括到量子場論的框架中的嘗試卻遇到了嚴重的問題。
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