淘客熙熙

主题:【月色物理问题教室】任何东西都能发出电磁波么? -- 月色溶溶

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家园 不矛盾的

但是我不知道我能不能把这个事情给你说明白。

简单的说吧,万有引力的存在,是千真万确的。两颗星星,不管离得多远,都是相互吸引的。这个吸引力跟两颗星星之间的相对位置有关系。

定域性说的是什么呢,简单的说,说的是前后发生的两件事情。这两件事情如果有因果关系,比如猎人扣动扳机和野猪被子弹打死,那么这个时候,这两件事情发生的时间,地点,就要满足一定的要求。比如肯定是猎人先扣动扳机,然后过了一会儿,野猪才死去。这个一会儿就是子弹飞行的时间。子弹飞得不能比光快,所以这个一会儿,也不能是无限短的时间,最短不能短过光从猎人跑到野猪那里所需要的时间。

在万有引力中,这个就体现在,如果一颗星球移动了位置,那么它对另外一颗星球的引力就会发生改变。但是另外一颗星球不会立刻感受到这个改变,也要过一会儿才能感受到这个改变。

以上是十分粗糙的解释。事实上万有引力是牛顿力学的概念,更为准确的描述要用到广义相对论。

家园 那么,对星星和猎人,

适用的时空定域性不一样,对不对?

可是万有就是没规定距离.照你的说法呢,就是规定了时间.

家园 奥,是这样的

严格的说,星星和猎人使用的时空定域性是一样的。

因为这个定域性,其实规定的是一种关系,对于猎人打猎来说,开枪和野猪死去之间的时间间隔,那个“一会儿”,最短不能短过“猎人和野猪的距离除以光速”。

在星星的问题里,星星a的位置改变,和星星b感受到来自a的引力的变化,之间的时间间隔,那个“一会儿”,最短不能短过“两颗星星之间的距离除以光速”。(不过这个是我猜的,惭愧,这个问题真是要广义相对论才能给出准确的结果,但是我广义性对论当年只练到第一重,搞不了这个。。。。)

所以说,你看到了吧,这个定域性,其实限制的是两个有因果性的事件A和B,他们发生的地点差异,就是A的地点和B的地点之间的间隔,跟A的时间和B的时间之间的间隔,这两个间隔之间的关系。如果A和B有因果关系,那么他们的时间间隔和地点间隔之间的关系,要满足一个限制。这个限制一般来说是由光速给出的。

家园 时间间隔和地点间隔之间的关系,要满足一个限制.

嗯,一个就行了.我就这么理解了.所以星星之间多远也可以.

家园 在广义相对论里,是不是没有引力了,只有空间结构?

没学过广义相对论的数学。按我民科式的理解,实际没有啥万有引力。所有物体都互相吸引,那么多物体,物体能细分到什么程度,得多少对相互关系,哲学上就不简洁。

有意义的是,一个物体对空间结构的改变,让空间弯成什么样了。太阳让空间弯成那样了,地球就顺着弯跑。所以,没有质量的光,也顺着弯跑,不走直线了,这就不是万有引力公式能解释的。万有引力,意思就是万有一起来改变空间结构,所有物体都受这空间结构的影响,顺着它奇怪的弯跑。人们把这个趋势叫“引力”,其实没必要。甚至于质量是什么,也可以用空间弯曲来定义。质量多,空间弯得就厉害。不过这数学已经不可能让常人明白了,还是按初中万有引力理解算了。

不知道我这种理解是不是民科,有啥严重问题没有。

家园 基本是很准确的

在广义相对论中,万有引力确实不是“力”,而是时空的弯曲。这里的时空,是包含时间和空间在内的整体,而不是单纯的空间结构。在相对论中,时间和空间是一个整体的不同侧面。

需要说明的是,万有引力这个词,是在牛顿力学里面就有的。那里面万有引力确实是两个有质量的物体之间的吸引力,是真正的力。

到了广义相对论里面,也用引力这个词,英文还用graviation,但是不是真正的力了,大家都知道,就是用这个词来表示质量引发的效应。这里面不存在“万有”怎么解释,“引力”怎么解释的问题。

另外在广义相对论的框架里面,没有力,但是质量这个概念还是有的。牛顿力学里说质量引发了引力,到了广义相对论里变成了质量造成了时空的弯曲。广义相对论的核心方程,就是质量分布和时空弯曲程度之间的关系的方程。

后来爱因斯坦曾经想过,要是质量这个概念也不要了,就剩下时空了,这理论会更漂亮。爱因斯坦觉得他那个方程,左边那部分关于质量分布的,是泥巴做的。右边那部分说时空弯曲的,是金子做的。但是迄今位为止,我们还没有一个完全由金子做的理论。

另外,你刚开始那个对万有引力的诘难,就是说“物体”要细分到什么程度,会出现多少相互关系,这个问题至少在物理上不是问题。对于连续的物质,可以无限的细分。当然这会带来无数的“相互关系”,不过没关系,积分可以解决这个问题。至于哲学上是否简洁,就仁者见仁了。


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家园 您说的去掉第一段就差不多吧

不过如果只是了解一下,不是专门的研究,实际上其数学也不是很难了。

家园 送花了

加一句 引力质量是否和惯性质量等效是引力几何化的基础。

家园 旁听生请老师接着讲,学生听课

我站在教室外,听你们上课我容易吗?

我脚脖子都站僵了,怎么老师也不来,学生也不问啊?

家园 也可以这么理解:由于人类使用了光作为自己认识世界的第一拐杖

所以我们感觉到的物体都是具有电磁性的。

不具备电磁性的物质我们感觉不到,可能是暗物质的一部分。

家园 呵呵,上周末太忙,这周末继续.
家园 这个没办法,先天所限.

光,实在是一个太玄的话题...世界也许根本不是我们习见的世界.

家园 光子是可见可数的?

法国人用钙原子作为光子对的来源,他们把钙原子激发到一个很高的量子态,当它落回到未激发态时,就释放出能量,也就是一对对光子。实际使用的是一束钙原子,但是可以用激光来聚焦,使它们精确地激发,这样就产生了一个强信号源。阿斯派克特等人使两个光子飞出相隔约12米远,这样即使信号以光速在它们之间传播,也要花上40纳秒(ns)的时间。

一个个的微粒比如质子、中子、光子等是用什么办法得到的?一群我还可以理解啊,就像书上说的,用能量激发。要得到一个个、一对对微粒怎么控制呢?还可以控制距离?

家园 有点没看懂你这个问题

要得到一个个、一对对微粒怎么控制呢?还可以控制距离?

不知你这个疑惑是什么层面上的?你是想知道在技术上如何制备少数粒子,还是说你认为在原理上我们就不可能得到少数的粒子?

原理上我觉得没什么问题吧。至少到目前为止的物理理论中,质子,中子还有电子,最小的数目都是一个。光子跟刚才那几个粒子有点不一样,因为光子这个词严格来说是没有定义的,但是一切包含光子的词组却都有严格的定义。。。这个问题我自承三五句话说不清楚,不过,anyway,光子的最小数目也是一个(“光子数目”,这是个包含光子的词组,是有严格定义的)。所以理论上单个粒子的存在不成问题。

在技术上呢,我不了解单个质子和中子的制备方法。说说光子吧。

先说说什么叫光子数目。简单的说,对于任何一个光脉冲,原则上你都可以定义这个脉冲中包含的光子数目。也就是说你可以问,刚才激光器里面出来那道光,包含多少个光子?粗略的讲,光子数目和脉冲的强度成正比。光越强,包含的光子数目越多。越弱的话,包含的光子数目越少。所以说,单光子,其实就是非常非常非常弱的光脉冲。

我们实际中看到的光,包含的光子数都远远大于1.要想得到单光子(也就是那个很弱的脉冲),必须采用特殊的手段。有一大类手段,是基于概率的方法。就是说我用一个透光性很差的材料,比方说透光性是千分之一。然后我用一个包含一千个光子的光脉冲,打在这个材料上,那么绝大多数光都会被吸收或者反射掉,能穿透材料的光只有千分之一,那么穿过去的这一点点光,就平均来说只包含一个光子了。于是我们在材料的另外一边,就能得到一个单光子的脉冲。

当然这是一个很粗略的描述,实际的技术要复杂一些。不过原理相近。至于一对光子,那要用一些特殊的材料来得到。也是用光照在材料上。原理跟上面说的类似。

至于两个光子的距离,其实就是两个光脉冲的距离,或者说,两团光的距离。只不过这两个脉冲都很弱,各自只包含一个光子罢了。

家园 光可以说一团,一缕,或者也可以说一个.

这一个,可以大点,可以小点,像切蛋糕, 然后就说几个几个光子在里面了.

这跟质子那样的微粒是完全不一样的啊,质子是完全可分离的.

谢谢原子,写很详细,我就这么理解了.

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