关于爱因斯坦广义相对论逆否命题.docx

关于广义相对论的逆否命题——宇宙平直性董卫东山东单县274300 Email:sdsxdwd@163.com中文摘要：曲率（空间曲率）不处处为零的空间称为弯曲空间。宇宙是平直的，不是曲率平直，而是测量计算平直，宇宙是实际上的四维弯曲时空，光速测量不变性使得它“看”起来是平直的关键词：光速不变宇宙平直广义相对论逆否命题The universe flat in laymen- topsy-turvy proposition about general theory of relativityShanxianuniversity ,Shandong shanxian,274300 chinaAbstract: the universe is flat curvature is not straight, but the measuring calculating straight, bend the universe is actually four dimensional space-time, the speed of light measurement invariance makes \see\ it is straightKey words: the speed of light remains the same The universe is flat General relativity topsy-turvy proposition科学界研究，宇宙中的物质达到一个临界密度，宇宙平直;小于临界密度，宇宙球形的;大于临界密度，宇宙马鞍形(双曲结构)。美国发射一颗高灵敏度的宇宙微薄背景探测器，研究分析所测得的数据，认为宇宙物质处于临界密度状态，宇宙是平直的.(2002年已经证明) 三种可能的宇宙的形状：封闭式，开放式和平面。图片来源：NASA科学研究发现，来自不同星系的光在很长距离上仍然保持平行。重子振荡光谱测量（BOSS）望远镜也给出一些有力的证据，证明可观测宇宙是平坦的，几颗卫星和绕南极洲一圈的高空气球探测仪,全方位测量的结论是：我们的宇宙是平直的!曲率不处处为零的空间称为弯曲空间。初等平面几何所研究的对象是欧几里得空间(欧氏空间)。这种几何的最重要性质之一就是平行线公设:通过给定直线之外的任一点，可作一条直线与给定直线平行。这个公设在弯曲空间中并不适用。天体物理中常遇到的弯曲空间是黎曼空间。假设以点为垂直于纸面的直线，平面上的点与点是相互平行的，因为过点外的任意一点可以作一条且仅能作一条直线垂直于纸面，平行的点处于平直空间，同理可推广到空间的点与点——空间的点与点是平行的空间直线，平行的空间点相互处于平直空间弯曲空间如何在大尺度上被拉直。黎曼曲率 K等于常数1、-1和0的空间分别叫作黎曼球空间、罗巴切夫斯基空间和欧氏空间。所以，欧氏空间可看作黎曼空间的特例。局部黎曼空间看作由局部欧氏空间弯曲而来，而大范围的黎曼空间常常不可能从欧氏空间弯曲得到。从物理学的角度看，时空的弯曲性质依赖于物质的分布和运动。爱因斯坦的广义相对论给出时空与物质之间的关系和它们的运动规律。通常情况下，时空弯曲的量级是很小的。只有在黑洞或其他强引力场情况下，才有大的弯曲。人类观察到应当被太阳挡住的星体，说明引力使光线发生了弯曲!由于规定以光线在空间以直线传播作为直线的标准，而认为引力使空间发生了弯曲!由于引力产生加速效应，通过加速可以模拟引力效应!广义相对论光线弯曲与空间划分的对应关系图上图选择了宇宙中两个质量奇点（所有星体都可以在力学上归结为质量奇点），光线在在四维空间的弯曲可以用上图模拟，加速后的光线在两个奇点作用下的合成平均表现为光速c,两个奇点的空间整体上是平直的，若把两个奇点综合考虑为一个质量中心，它的空间又成为弯曲的，宇宙中的星体分散分布，它们的时空在体系内是相对平直的四维时空。可以从数学上证明：质量奇点的存在（奇点是时空无限弯曲的那一个点。科学家认为奇点存在于黑洞中央，根据奇点的性质，奇点可以是宇宙大爆炸之前宇宙所存在的形式，也可以是超级恒星坍缩成黑洞的奇点，此句意为坍缩成黑洞，而非坍缩成奇点。比如，在黑洞内部，所有恒星的质量都在狭小的空间内压缩，甚至可能成为一个单一的点，推广到任意星体，每一个星体都有一个微小的黑洞半径）和广义相对论必然存在宇宙平直的数学结论。很多人第一次在爱因斯坦的相对论里见到弯曲空间这个字眼时，恐怕是会感到困惑的，真空怎么能是弯曲的呢?可以从空间几何形态来考虑问题。我们不是通过观察空间本身--空间是看不见的--而是通过考察物体在这种空间里的运动方式，来确定这种空间的几何形态。如果空间是平坦的，各种物体就会走直线从这个空间中通过，如果空间是弯曲的，各种物体就会走出弯曲的路线来。一个具有确定质量和速度的物体，如果在离