Re: [問卦] 等等哈佛大學要現場直播宣布找到重力波的證據 - Test板

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※ 本文為 DarkerDuck.bbs. 轉寄自 ptt.cc 更新時間: 2014-03-18 22:05:14

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作者 Chatterly (chatterly)
標題 Re: [問卦] 等等哈佛大學要現場直播宣布找到重力波的證據
時間 Tue Mar 18 19:21:57 2014

既然i大已經補充了一些非常好的知識,也介紹了愛因斯坦這輩子最快樂的想法

我就野人獻曝把我的論文其中一小段跟鄉民分享好了,因為這不是我論文重點所以就簡單

帶過,我做的是廣義相對論的數學工具去解釋一些人造材料的部分,不過這個領域目前應該

是公認仍然寫不下愛因斯坦方程,因為這個等式右邊的能量動量項非常不好創造

i大說的是弱等效原理,還有一個是強等效原理,強等效原理可以做非常非常多的事情

用物理的強等效原理就可以算非常非常多數學系應該會嘆為觀止微分幾何的恆等式,

這太專業不列了,這個可以參考Steven Weinberg廣義相對論或是Lev Landau的古典場論

以下大家看看就好><,在彎曲時空靜態場的時間效正這應該是物理天才Lev Landau想出來的

因為我看這麼多廣相只看過他的古典場論有寫

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廣義相對論是愛因斯坦在1916年創建的，在廣義相對論中可以知道物質造成時空彎曲，即

彎曲時空中光線走測地線。一般來說，靜態時空等價於一個靜態引力場。這個等價也僅僅

對於電磁波(光波)而言，不適用於有質量的或是其他粒子傳播，這一點需要特別注意。

用超構材料模擬引力場有很多好處，因為有些情況的引力場是無窮大，例如黑洞，光線會

被吸住跑不出去,所有存在一個光線跑不出來的視界(horizon)，以目前人類的科技還無法

靠近宇宙學中的真正黑洞。

廣義相對論核心概念是等效原理，等效原理這裡分為弱等效原理和強等效

原理，所謂弱等效原理就是在四維時空引力場中的每一個座標點，我們總是可以找到一個

局部慣性座標系，使得觀察者認為自由下落的物體的慣性力和物體所受的重力不可區分。

而強等效原理是指在四維時空的一個座標點內的引力場可用相應的局部慣性參考系去描述

，使得狹義相對論在其局部慣性參考系中完全成立，這裡我們用強等效原理來解釋靜場時

鐘的校正。

一般來說廣義相對論處裡的物質場分二種狀況，靜態場和穩態場，穩態場的

意思是穩定的物質分布產生的場，使得我們總是可以找到一個好的座標系，使得度規不

隨時間變化，但是物質作穩定運動，不過穩場時間校正這問題目前是個難題尚未解決，但

是由廣義相對論可知道當宇宙的相對加速度為常數時，確實存在一個角度並且從這個角度

看這個宇宙是靜態的。我們在這裡先只談在靜態場時鐘的校正。

所謂靜態場指的是物質分布的場是靜止的，或是由Birkhoff定理可知球對稱

物質的收縮和膨脹仍然產生靜態場，則可以找到一個好的座標系，使得度規不隨時間變化

，在這裡詳細介紹靜態場的條件，靜態場時鐘的校正主要的思想是將光速不變原理從狹義

相對論推廣到廣義相對論(強等效原理)，而且對光在四維時空所走距離而言 ds=0，

這是一個不變量，所以透過座標變換到非慣性座標系中仍然維持這關係，在狹義相對論中

光速是c ，利用強等效原理推廣到非慣性座標系光速仍然是c ，有時間和速度則可以定義

長度從這個靜態場時鐘的效正可以找出三維空間度規和四維時空度規關係