高深一點的物理知識?@人人能科普，處處有新知相對論對物質的質量、能量及運動速度的關系作了闡述，一百年來的各種觀測得出的結論都認為它是正确的但這仍是通過現象來推算本質，由于本質所可能表現的所有現象不能被觀察者全部發現、感知，因此也存在誤解本質的可能，現在小編就來說說關于高深一點的物理知識?下面内容希望能幫助到你，我們來一起看看吧!

高深一點的物理知識

@人人能科普，處處有新知

相對論對物質的質量、能量及運動速度的關系作了闡述，一百年來的各種觀測得出的結論都認為它是正确的。但這仍是通過現象來推算本質，由于本質所可能表現的所有現象不能被觀察者全部發現、感知，因此也存在誤解本質的可能。

問題在于速度是相對的概念，沒有參照物的速度是沒有任何意義的。兩個以20萬km每秒相向運動的物體擦身而過時，應該認為它們的相對速度是多少？按照相對論的解釋應該發生什麼樣的情況？如果有一個隻存在一個物體的宇宙，這個物體找不到任何參照物，則無論它怎樣瘋狂地運動，都可以被認為是靜止的。在存在多個物體的宇宙中，一個物體的運動速度快慢與另一個物體的存在又有什麼關系？為何會由于有其它物體的存在而必須限制自己的運動自由？

一個物體相對于它自身的速度永遠為零，因此它在任何時候都可以運動起來或增加速度而不對其自身的質量造成影響（由物體自身或等速運動的一部分來度量另一部分的質量），因此慣性定律是永遠适用的。隻是相對于周圍其它物體的位置或速度會發生變化，由旁觀者來度量這個物體的質量或者說是它受到的引力作用時會随着兩者之間的相對速度的變化而變化，因此不能認為是物體的質量随着速度的變化而變化，而是物體的引力場與周圍其它物體的引力場之間的相互作用随着兩者之間的相對速度的變化而變化，即引力常數不是固定不變的，而是随相對速度而變化的變量。相對速度增加、常數增大、作用力更強，使旁觀者誤以為被觀察的物體本身的質量随兩者之間的相對速度的變化發生了變化。實質上物體質量本身并未發生變化。

引力場的本質是什麼？是必須兩個以上的物體之間才會産生引力場，還是單個物體自身就會象磁鐵那樣産生引力場。一個物體自身的屬性不以是否存在其它物體而改變，因此更應傾向于認為物體自身就會産生引力場。其它物體隻是與這個已經産生的引力場發生作用。

如此則可認為引力場象磁場一樣是由無數條引力線組成的，真空中磁力場的傳播速度與光速相同。引力場也應該有一個傳播速度極限，光速？在一個空無一物的宇宙中突然出現兩個物體，兩者之間的引力作用應該需要一定的時間才開始，隻是這一時間必須由第三者才能觀察到，引力傳播速度如大于光速，則一個物體上的觀察者會發現受到空無一物的宇宙的引力作用，如果小于光速，則兩者之間會有一段時間不存在引力作用。即一個物體在覺察到有另一個物體存在的同時也受到其引力的作用，當一個物體出現在觀察者的視界中時，也同時會受到它的引力的影響；當一個物體在視界中消失時，其引力也同時消失。由于人類至今還找不到有效的辦法來遮擋或控制引力，因此難以用試驗來檢測引力傳播速度。如果能夠控制物質的出現和消失，則宇宙中會有一段既沒有來源、也未達到任何其它物質的引力線。

引力場傳播具有速度限制時，當我們所在的宇宙中一個物體以某一相對速度運動，觀察者會感覺到引力波。這可通過測量兩顆相互圍繞高速旋轉的雙星發散的引力波來證實。如引力場的傳播速度無限大，則不存在引力波，所觀測到的不過是一個個靜止畫面的連續回放而已。

當引力場傳播速度存在極限時，引力作用相對于物體運動會存在滞後現象。當兩個物體相對運動時，一個物體上的觀察者觀察到的另一個物體的位置或速度實際上是它在一定時間之前的位置、速度，感受到的引力也是它在一定時間以前的那個位置發射出來的。當引力場的傳播速度與光速相同時，一個物體引力場的中心點始終與通過觀測它發射的光、電磁輻射等以光速運動的輻射所測量到的物體位置相同，如果引力場的傳播速度與光速不同，在遠處的觀測者會發現一個物體同時處在兩個不同位置，一個是它的光學位置，另一個是它的引力位置，那樣的話，宇宙的模樣會與我們現在觀測到的大大不同。

換句話說，引力線的斷裂或減弱、增強會滞後于兩個物體之間的距離的變化。

當引力場傳播速度存在極限時，一個高速運動的物體發散的引力線會象磁力線一樣出現彎曲，運動前方的引力線會更短更密集，運動後方的引力線會更長更稀疏。高速運動中的物體所産生的引力場并非是各向同性的，引力不是靜态的，引力公式中還應該引入物體相對運動速度這一因素。隻是宇宙中可觀察到的星體的運動速度均大大低于光速，以靜态宇宙來簡化萬有引力定律其精确度也是足夠的，但用以描述高速運動的世界時會出現巨大的偏差。

由于物質是早已存在的，它所産生的引力場也已散布在可觀察到它的宇宙範圍之内，當一個物體在由其它物體散布的引力場的宇宙中運動時，它在一個位置受到的其它物體引力作用的消失會滞後于它離開這個位置的時間，即運動中的物體會拖帶其它物體産生的引力場。由于引力場的方向不會被在其中運動的物質偏轉，這種拖帶作用不會影響物體的運動速度，即物體不會因此減速，但會影響到第三者觀察到的它所受到的引力作用。随着運動速度增加，這種滞後效應也越來越大，周圍的觀測者會看到這個物體所受到的引力作用越來越大，當假定引力常數不變時就得出了質量增加的結論，而實際上更應該理解為引力常數改變了。

由此可以推算出當一個具有三維空間幾何尺寸的物體在一個非均勻的引力場中運動時，由于不同點上受到的引力作用的不同，當物體運動速度接近于光速時，引力滞後效應增大到一定程度，會将該物體撕裂，而不是象黑洞那樣坍縮成一個點（如果是質量增加，則會出現這種情況，小尺寸範圍内足夠大的質量會使物體坍縮）。具有幾何尺寸的物體在不均勻引力場中的運動速度在達到光速之前會裂解并最終以不具有幾何尺寸的能量輻射的形式發散。這一點可以通過檢測粒子加速器中的粒子在接近光速時是否發生裂解來證實。當然，由于地球上的引力場過于均勻，在小尺寸範圍内的不均勻性是極小的，粒子的速度必須非常接近于光速才有可能在引力滞後效應的作用下發生裂解。如能找到一個黑洞，則可利用黑洞周圍引力場的明顯不均勻性來檢測引力滞後效應，此時無須将物體的速度加速到太大。

不幸的是宇宙中的引力場在任何尺寸範圍内都是不均勻的，即使我們有一個無限大的宇宙。在這樣的宇宙中運動速度接近光速會使物體裂解。過于激烈的運動是不利于健康的。

能量傳遞（引力、磁力、光子等等）也需要時間，當一個物體的運動速度接近光速時，周圍物體向它傳遞的能量（包括引力能量）在該物體看來會發生紅移（紅移的意義在于當具有不同動能（速度）的兩個物體之間進行能量交換時仍須遵守能量守恒定律，光波的速度不因觀察者的速度的改變而改變，則光波的頻率必須随接收者的速度的改變而改變，因此，高速運動的觀察者會發現他所接收的所有的輻射都發生了紅移），越來越弱，越來越難以被它接收，當它達到光速時，由于與能量傳播速度相同，周圍物體傳播的能量将無法達到該物體。表現為一個物體越接近光速則越難以被加速，因為向它傳遞的能量的大部分并未被它接收或在光速時則完全不能接收，可以被理解成當物體以光速運動時，它周圍的宇宙就處在絕對零度或它處在一個隻有它自己的宇宙中。這也使周圍的觀察者以為物體在接近光速運動時質量變大了。但如果加速的動力來自物體自身（根據前述，這隻能在均勻引力場或沒有引力場的真空中實現），則慣性定律适用，它可一直加速下去。

當一個在均勻引力場中的物體的運動速度等于大于光速時，它所發散的光、磁力、引力的傳播速度都等于或小于它自身的運動速度，則無法達到周圍的觀測者并被發現，該物體會從周圍觀察者的視界中消失。我們之所以能夠觀察到光、磁力、引力等以光速運動的能量（“物質”），不是觀察到這些“物質”自身，而是觀察到了這些“物質”與普通可見物質作用的結果。正如我在太陽附近背對太陽觀察宇宙時會看到黑暗的宇宙，盡管除了你遮擋的那部分之外的空間裡充滿了太陽發出的光子。

宇宙中的暗物質，應該是由光子、電磁波、引力場等等以光速運動的“物質”構成，這些“物質”具有物質性、具有質量，但由于他們以光速運行，它們的物質性所應該産生的輻射（引力、電磁）不能脫離它們自身，觀測者也無法感知，因此就以為它們沒有質量。但大量的這種“不産生引力”的“物質”在宇宙中飄蕩，終于使人類覺得宇宙受到了某種神秘力量的控制（暗物質）。其實這些暗物質并不暗，我們每個人每時每刻都在感受，隻是他們作為物質應該具有的輻射（引力、電磁等）無法達到我們的視界而已。當我們用可觀測到的引力、輻射等來推算宇宙的質量時，會漏算以光速運動的輻射的質量，使得推算結果出現明顯的偏差，不得不提出暗物質的概念來彌補這一缺失。

至于那個很有名的恒星偏轉周圍光線的觀測，不知有沒有剔除恒星周圍吸引的粒子的透鏡作用的影響？要知道宇宙空間并不是我們原先以為的那樣沒有任何粒子。

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