时间和空间如何扭曲

1. 时间和空间如何扭曲

好像霍金的时间简史中有这方面的介绍：
以前学物理时，用的是牛顿的经典力学来解释地球绕着太阳转的，但是依据爱因斯坦的相对论，是因为太阳的巨大质量使得周围的空间场发生弯曲，而地球只是沿着这个弯曲场中最小路径在转动而已。           
至于时间的扭曲，有点记不清了。不过书上好像说，一个航天员绕着地球几千圈后他的生命会延长1s。当时的理解是，不是让时间本质上变长了，只是让时间变慢了而已。在高速运动过程中，时间会变慢。   还有至于时间会不会后退，好像广义相对论有理论依据，没怎么读过。

2. 空间时间扭曲的基本原理是什么

大爆炸理论   我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙体系并不是静止的，而是在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化。这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发。根据大爆炸宇宙学的观点，大爆炸的整个过程是：在宇宙的早期，温度极高，在100亿度以上。物质密度也相当大，整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀，结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时，中子开始失去自由存在的条件，它要么发生衰变，要么与质子结合成重氢、氦等元素；化学元素就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100万度后，早期形成化学元素的过程结束（见元素合成理论）。宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时，辐射减退，宇宙间主要是气态物质，气体逐渐凝聚成气云，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我们今天看到的宇宙。 　　从1948年伽莫夫建立热大爆炸的观念以来，通过几十年的努力，宇宙学家们为我们勾画出这样一部宇宙历史：　　大爆炸开始时 约137亿年前，极小体积，极高密度，极高温度。 　　大爆炸前10~43秒 宇宙从量子背景出现。 　　大爆炸前10~35秒 同一场分解为强力、电弱力和引力。 　　大爆炸前10~5秒 10万亿度，质子和中子形成。 　　大爆炸后0.01秒 1000亿度，光子、电子、中微子为主，质子中子仅占10亿分之一，热平衡态，体系急剧膨胀，温度和密度不断下降。 　　大爆炸后0.1秒后 300亿度，中子质子比从1.0下降到0.61。 　　大爆炸后1秒后 100亿度，中微子向外逃逸，正负电子湮没反应出现，核力尚不足束缚中子和质子。 　　大爆炸后13.8秒后 30亿度，氘、氦类稳定原子核（化学元素）形成。 　　大爆炸后35分钟后 3亿度，核过程停止，尚不能形成中性原子。 　　大爆炸后30万年后 3000度，化学结合作用使中性原子形成，宇宙主要成分为气态物质，并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体云块，直至恒星和恒星系统。　　根据哈勃常数也可以推算大约150亿年前，宇宙起始于一个奇点。　　温格.波缪说：“爆炸1/100秒时，温度为1000亿摄氏度，宇宙处于最简单的热平衡状态。从纯能量中产生出来的光子和正负电子搅和在一起，连幻影般的中微子也泡在这盆热汤（就是我们所说的基本粒子浓汤）里。光子和质子的比例为10比1。爆炸1秒后，温度降到100亿摄氏度，中微子开始抽身逃离热平衡。三分钟是个划时代的时间，温度降到10亿摄氏度，正负电子湮灭完成。宇宙主要由光、正反中微子组成，核粒子只占很少份额，其中氢和氦的比例为73∶27。另外就是湮灭中多出来的与核粒子同样稀少的电子。此后70万年没有大事发生，直至温度降到3000摄氏度，自由电子渐渐各有其主，与核结成了氢和氦，物质于是脱离了辐射的热平衡，宇宙开始透明。　　大爆炸宇宙模型（big-bang model）　　一种广为认可的宇宙演化理论。其要点是，宇宙是从温度和密度都极高的状态中由一次“大爆炸”产生的。时间至少发生在100亿年前。这种模型基于两个假设：第一是爱因斯坦提出的，能正确描述宇宙物质的引力作用的广义相对论；第二是所谓宇宙学原理，即宇宙中的观测者所看到的事物既同观测的方向无关也同所处的位置无关。这个原理只适用于宇宙的大尺度上，而它也意味着宇宙是无边的。因此，宇宙的大爆炸源不是发生在空间的某一点，而是发生在同一时间的整个空间内。有这两个假设，就能计算出宇宙从某一确定时间（称为普朗克时间）起始的历史，而在此之前，何种物理规律在起作用至今还不清楚。宇宙从那时起迅速膨胀，使密度和温度从原来极高的状态降下来，紧接着，预示质子衰变的一些过程也使物质的数量远超过反物质，如同我们今天所看到的一样。许多基本粒子在这一阶段也可能出现。过了几秒钟，宇宙温度就降低到能形成某些原子核。这一理论还预言能形成一定数量的氢、氦和锂的核素，丰度同今天所看到的一致。大约再过100万年后，宇宙进一步冷却，开始形成原子，而充满宇宙中的辐射则在宇宙空间自由传播。这种辐射称为宇宙微波背景辐射，它已经被观测所证实。除了原始物质和辐射外大爆炸理论还预言，现在宇宙中应充满中微子，它们是无质量或无电荷的基本粒子。现在科学家们正在努力找寻这种物质。　　大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实： 　　（a）理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的，因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短，即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。 　　（b）观测到河外天体有系统性的谱线红移，而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释，那么红移就是宇宙膨胀的反映。 　　（c）在各种不同天体上，氦丰度相当大，而且大都是30%。

3. 为何空间会发生扭曲

如果把时空想像成一张巨大的橡胶网，有质量的物体会让橡胶网弯曲，这就好比在蹦床上扔了一个保龄球，质量越大，时空就会扭曲的越厉害。

4. 什么是空间扭曲？

对四维空间，一般人可能只是认为在长、宽、高的轴上，再加上一根时间轴，但对于其具体情况，大部分的人仍知之甚少。 

有一位专家曾打过一个比方：让我们先假设一些生活在二维空间的扁片人，他们只有平面概念。假如要将一个二维扁片人关起来，只消用线在他四周画一个圈即可，这样一来，在二维空间的范围内，他无论如何也走不出这个圈。 

现在我们这些生活在三维空间的人对其进行“干涉”。我们只需从第三个方向（即从表示高度的那跟轴的方向），将二维人从圈中取出，再放回二维空间的其他地方即可。 

在我们看来，这是一件简单的事，但在二维扁片人的眼里，却无疑是不可思议的：一个人明明被关在圈内，怎么会忽然消失不见，然后就出现在另一个地方！ 

对我们这些三维人而言，四维空间的情况就与上述解释十分类似。如果我们能克服四维空间，那么，在瞬间跨越三维空间的距离也不是不可能。 

下面再做一个试验：将一些橡皮绳按经纬线的样式编成一张网，将之张平，我们可以将之近似看做是二维平面，然后将一个小球放在网上，橡皮网在小球的重力作用下凹陷，这就形成了三维空间。 

但从空间的内部去观察这个空间，却往往是看不清的，那些二维扁片人并未必意识到他们所生活的空间已经发生了扭曲。当他们从平面来到这个凹陷处，并且这个凹陷已深到了一定程度、或扭曲到一定程度时，二维扁片人也可能自由来往于三维空间。 

这个引起空间扭曲的小球在我们三维世界的例子就是黑洞。黑洞事实上是存在于四维空间的一种现象，或者说，黑洞是连接三维世界与四维空间的通道（当然在下绝不是说“如果谁要去四维空间，就请往黑洞走”，那样只会“死无全尸”而已^O^）。我们有可能通过对黑洞的深入研究，找到克服四维空间的办法，那样的话，瓦普跳跃飞行就不再是梦想了。 

现在科学家已经证实，黑洞的存在确实会令周围的空间极度扭曲。根据广义相对论，光线在正常的空间里以直线传播，但当空间扭曲时，光线会随着空间扭曲的方向而扭曲。如果能给一束射进黑洞的光线拍照的话，我们就会发现，光线呈螺旋形指向黑洞中心，因为黑洞的巨大质量已使周围的空间扭曲得不成形了。 

但事实上，这样的照片是拍不出来的。因为黑洞连光线也吸收，我们根本无法通过肉眼看见它，又如何能拍下照片（当然在下指的是普通光学照片，如果是射电天文望远镜，说不定能拍到这奇异的场景）？

5. 什么是时空扭曲？

时空扭曲
 
根据相对论的解释，当一个有质量的物体体积趋于0时，其引力会达到无法想象的地步，从而改变空间，导致光都无法在其空间里逃避，进而形成时空扭曲。
 
爱因斯坦预言的时空扭曲现象最近被科学家们在中子星附近观测到，中子星是目前人类在宇宙中可以观察到的天体中密度最大的一种。时空扭曲是爱因斯坦相对论的内容之一，目前，科学界还存在着争议 。
详文参考：http://baike.baidu.com/link?url=JhPvacn_wC6IYaihrF6v4ohczy6d4lfWOW9URItGXPwr5hAvmzB_CtJ_72O0mGYF4p7RxpQ6C4veXEMjX3ywnq

概念编辑

时空扭曲现象是爱因斯坦预言，时空的扭曲实际上是普遍存在的。爱因斯坦认为，正是因为物质有质量，从而导致了它周围的空间扭曲。这在大质量物体上更为明显。当然我们知道时间和空间并不是相对独立的，所以我们称之为时空。所以说时空的扭曲，其实就是因为物质的存在，因为物质有质量。只要是有质量的物质，它周围的时空就不是平整的，而是扭曲的，区别只是扭曲的程度大小，这与其质量大小成正比。
详文参考：http://baike.baidu.com/link?url=P-iOKdATK8FoeSw7sJW4wDrTKNIMNIGmbaRVrC1ctt2b8a68-yQ1NbfugRi_Bkafcicus_Vzwxc7UzpfJaIB6_

6. 什么是时空扭曲

这个问题很复杂的，最早发现的科学家是爱因斯坦，根据相对论推算出来的。而现在科学已经证明时空确实是扭曲的。
原理就是；质量越大吸引力越大，当吸引力大到一定程度的时候可以扭曲光线，无穷大的时候（参考黑洞）可以“吞噬”一切东西。我们一直认为黑洞吞噬了东西，被吞噬的东西会消失无形。其实这是错误的，被吞噬的东西，不是消失了，而是被扭曲传送去了另外一个地方，这就是虫洞理论了。

7. 什么是空间扭曲

相对论的解释
其实引力是不存在的。或者说引力只是这种现象的一种解释而已。它不同于其他力。
“引力”其实是时空扭曲的表现，举一个二维的例子：一张绷直的橡皮筋网
1.放上两个质量不一，体积相同的球，网扭曲了
2.在1的基础上，让一个球在橡皮筋网上作匀速直线运动，直线与（同一个）球的位置距离越近，轨迹弯区越大
3.在2的基础上，让一个球在橡皮筋网上作匀速直线运动接近两个质量不等的球，直线与两个球的距离相同，经过质量大的球，轨迹弯区大
2跟3说明的现象与引力相似，而且也有质量越大、距离越小，引力越大
物体由于惯性沿直线运动，但在扭曲的空间运动，表现出来就是受到引力影响
事实上，引力扭曲的是四维时空。
还有一个例子：光经过大质量天体时会扭曲，但引力不能作用于光，所以解释就是光沿直线传播，在扭曲的时空中运动，就会扭曲。但光还是沿直线传播

8. 什么是时空扭曲

分类:  理工学科 
   问题描述: 
  
 什么是时空扭曲,时间和空间的扭曲在理论上是怎么实现的,假想中的时空扭曲是什么感觉?(权威文献解释最好)
 
   解析: 
  
 跨越千万光年---时空扭曲真相分析
 
 中国人都知道这么一句话--“洞中方七日，世上已千年”这个“洞”，是否可以看作是一个与世间进度不同的所在呢？就象一个人跨出一步，一只蚂蚁可能要走一天。那么差距就显现出来了。而实实上，60年前爱因斯坦就提出过一个理论：虫洞。 
 
 量子物理学中，宇宙不是一个球体，而是一个球面。我在大学学习电动力学和量子力学时，教授就不断的让我们想象二维球体(面才是二维，体才是三维)，或者二维势阱。说道这里，大家可能会觉得很难想象，不想看下去了，ok，我来举个相近的例子吧。比如一个气球，我们不断吹气的话，它就会膨胀，那么如果气球上有一些斑点的话，这些斑点之间的距离一定是随着气球的膨胀而变大的。这就象我们宇宙的红移。 我们可以把每一个星球甚至星系看作是气球上的这些斑点。现代热力统计物理和天体物理都证实宇宙的确是在膨胀，从奇点爆炸开始，宇宙已经膨胀了几百亿年了。 
 
  
 
 大家也都知道，光年是个距离单位，可是如果将宏观普通世界拉大到光速世界的话，光年也可以作为世间单位，正是我们老祖宗在周易里首次提到的宇宙，或者说时空(时间和空间)，呵呵，还是中国人的祖宗牛啊！ 
 
 还记得我刚刚用人和蚂蚁举的例子吗？如果说普通的宏观世界(适用牛顿经典物理)是蚂蚁的话，那么光速世界就是那个和蚂蚁赛跑的人。大家可以想象，宇宙旅行动辄数十，上千光年，以宏观世界的速度是不可能的，就算是光速飞船都不可能。怎么办？ 
 
 我们可以想像：时空是位于苹果的表面，为了联系苹果表面上的两个点，虫子从一点开始始咬，经过苹果果内部而到达另一点，这个洞穴可以说是连接时空相异两点的捷径。
 
 大家还记得机器猫的方便门吧，就是那个东东。 
 
 早在20世纪50年代，已有科学家对“虫洞”作过研究，由于当时历史条件所限，一些物理学家认为，理论上也许可以使用“虫洞”，但“虫洞”的引力过大，会毁灭所有进入的东西，因此不可能用在宇宙航行上。 
 
  随着科学技术的发展，新的研究发现，“虫洞”的超强力场可以通过“负质量”来中和，达到稳定“虫洞”能量场的作用。科学家认为，相对于产生能量的“正物质”，“反物质”也拥有“负质量”，可以吸去周围所有能量。像“虫洞”一样，“负质量”也曾被认为只存在于理论之中。不过，目前世界上的许多实验室已经成功地证明了“负质量”能存在于现实世界，并且通过航天器在太空中捕捉到了微量的“负质量”。 
 
  据美国华盛顿大学物理系研究人员的计算，“负质量”可以用来控制“虫洞”。他们指出，“负质量”能扩大原本细小的“虫洞”，使它们足以让太空飞船穿过。他们的研究结果引起了各国航天部门的极大兴趣，许多国家已考虑拨款资助“虫洞”研究，希望“虫洞”能实际用在太空航行上。 
 
  宇航学家认为，“虫洞”的研究虽然刚刚起步，但是它潜在的回报，不容忽视。科学家认为，如果研究成功，人类可能需要重新估计自己在宇宙中的角色和位置。现在，人类被“困”在地球上，要航行到最近的一个星系，动辄需要数百年时间，是目前人类不可能办到的。但是，未来的太空航行如使用“虫洞”，那么一瞬间就能到达宇宙中遥远的地方。 
 
  据科学家观测，宇宙中充斥着数以百万计的“虫洞”，但很少有直径超过10万公里的，而这个宽度正是太空飞船安全航行的最低要求。“负质量”的发现为利用“虫洞”创造了新的契机，可以使用它去扩大和稳定细小的“虫洞”。 
 
  科学家指出，如果把“负质量”传送到“虫洞”中，把“虫洞”打开，并强化它的结构，使其稳定，就可以使太空飞船通过。 
 
 说了半天理论，大家可能也看烦了。 
 
 世界上很多灵异事件也不可避免的和时空扭曲有关。例子在网友文章里有很多，我就不列举了。宇宙的基本物质是夸克(目前所知)，那么虫洞场的物质形态很可能就是夸可，人如果因为场的扭曲而进入虫洞：1，他绝对可以达到一个相当遥远的地方；2，他绝对可能经过相当长的岁月之后再出现；3，因为进出时分解为夸可(出来时重组)所以没有记忆。