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引力场时空扭曲现象和光的折射

2024-01-29科学

1905年爱因斯坦提出时空扭曲,1919年天文学家观测日食证明时空扭曲现象,当月球完全挡住整个太阳的几分钟,我们在地球局部区域会看见日食天文奇观,地月日出现在一条直线上,月球挡住了太阳光线,在地球投下阴暗区域。

天文学家观测日食,发现太阳边上的星星发生位移,本来这颗星星的位置被太阳后面挡住看不见的,却在日食短短的几分钟内,星星位置从太阳后面跑到边上,考虑到地球自转太阳也在向西移动的视觉,可是在几分钟时间太阳走的也没有那么快,星星似乎瞬间迁移到边上的。所以科学家断然的把天文现象,把爱因斯坦早先提出的时空扭曲联系起来。

科学家认为太阳引力场扭曲了周边的空间,使得星星出现位移现象。爱因斯坦的空间扭曲没有绝对的错,而是天文学家观测出现了错误的判断?

天文学家判断错在哪里?首先科学家用天文望远镜观测整个宇宙早就有所发展,距离地球最近的天体是地球的天然卫星月球,我们眼睛可以看见的较大的天体就是太阳和月亮,太阳体积比地球大130万倍,太阳距离地球光速要走7分8秒,月球距离较近,地月平均距离38万公里,而天上无数颗星星大多数都是银河系悬臂星河,距离地球在一万光年以上,距离地球最近的比邻星有4光年。这种跨度比较地球到太阳的距离,星星距离大的多。

虽然在地球观测者一条直线上,天上的太阳和星星在一个平面上,其实宇宙是四维立体空间,星星和太阳不是在横面一条钱上,所以太阳引力场时空扭曲,不可能使得距离4万光年的比邻星发生位移。

爱因斯坦提出时空扭曲,我们怎么去理解?比如太阳的引力场周围范围内,天体的引力场强度范围比较小,比如距离地面最低,收到引力场越重,宇航员到了距离地面100公里的空间站,受到地球引力场重力比较微小,几乎处在失重状态,所以宇航员在空间站会漂浮在空中。

由此得出,地球引力场范围在100万公里,科学家推测太阳引力场会不会弯曲遥远星星的光线,星星的光到达太阳引力场,引力场发生的时空扭曲,使得星星光线发生弯曲。这种现象可以定义为引力场引起时空扭曲,也可以定义引力场发生光的折射,当遇到温度较高的物体,也会出现光折射现象,太阳周围温度高大几千摄氏度,在太阳周围出现了海市蜃楼的现象。