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如果重力不是一种力,那它到底如何使物体加速?

【环球热讯网】爱因斯坦说世界上不存在万有引力。质量超过一段距离并不吸引质量。相反,它是在弯曲时空。如果没有力,该如何解释重力产生的加速度?物体只有在受到力的作用时才会加速;否则它们应该保持恒定的速度。我在网上找到的一些解释是关于等价性的,以及一个人站在地球上的体验与一个人在火箭中被加速在太空中的重力相同的思想实验。我明白为什么这些条件是一样的,但我看不出这如何解释一个砖块从一栋建筑物上以9.8米/s2的速度下落。同样,在那个思想实验中,一个力被施加(火箭的推力)。

这可能是关于广义相对论最常见的问题。如果重力不是一种力,它如何使物体加速

广义相对论认为,能量(以质量、光或其他任何形式出现)告诉时空如何弯曲,而时空的弯曲则告诉能量如何移动。“重力”的概念就是物体沿着时空弯曲的方向下落。物体遵循的路径被称为“测地线”。我们先来看看物体的弯曲面,然后再回来看测地线。

一个物体所引起的弯曲量与该物体的能量直接相关 (通常,其能量的最重要部分是其质量能量,但也有例外)。太阳的质量是造成太阳系弯曲的最大因素。如此之多,以至于它使地球对时空的弯曲显得如此之小,以至于我们可以认为地球在绕太阳运行时是无质量的(我们称之为测试粒子极限)。同样,当你站在地球上时,地球的质量控制着时空对你的弯曲,所以你可以把自己当作一个无质量的测试粒子。然而,实际上,你只是稍微扭曲了你周围的时空,而这确实会对地球产生影响。


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