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空间弯曲可以改称空间收缩吗? 第1页

  

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思考物理问题,不能以科普化的比喻为基础。题主提到的两个物理概念,都是有考虑在里面的。

时空的弯曲,是从19世纪数学家们对「曲面」这个概念的研究和推广产生的。数学家们的结论是,我们从曲面的一些局部性质,就可以推断这个曲面是「曲」还是「平」,并不需要考察整个曲面,甚至不需要把它放在什么坐标系中。广义相对论借用了这一系列数学结论,并用在了对时空的描述上。从这个角度而言,时空的弯曲是一个有严格数学定义的概念,被称为弯曲,是因为它是低维「曲面」的推广,是很自然的概念。

自旋也是这样。人们由于氢原子光谱的研究,对角动量的概念已经十分熟悉了。这时发现电子似乎也会引起谱线的分裂,自然想到是不是因为电子也有「角动量」。虽然后来发现不大可能是电子自转引起的,但是由于自旋和旋转在数学上的相似性,自旋这个名词被保留了下来。甚至可以说,自旋就是一种旋转,只不过不是三维空间中的旋转。从这个角度来说,自旋是三维空间旋转的推广,是很自然的概念。

大多数物理量的命名,都是有所考虑的,并非拍脑袋想出来的。首要的考虑就是方便,让物理学家一看到时空弯曲,立刻想到黎曼张量,立刻想到里奇张量,立刻想到里奇标量、度规、测地线,立刻想到场方程。

所以物理学家的想象力才能在这一层跃进,突破人类感官的限制。




  

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