引力以及几何

引力论(1)

引力,最初是一类现象的集合。
这一类现象的每一个,基本上都是可以被指陈的,即使是在远古时期。但这些现象能够被归为一类,并指出可以统一为“引力”的现象,则是很晚近才发生的事情。

例1,“东西总是往下掉。”
对这个现象,依次有两个深浅不同的进入人这个范畴的层次:
1,在行为自身的层面;
2,进一步作为认知对象的层面。

作为场论的广义相对论

有两种看法:

1.引力作为时空的曲率,度规张量:
[tex]$g_{\mu\nu}(t,\vec{x})=g_{\nu\mu}$[/tex]
2.无质量自旋2粒子
[tex]$h_{\mu\nu}=h_{\nu\mu}->$[/tex]
[tex]$g_{\mu\nu}=\eta_{\mu\nu}+h_{\mu\nu}+\sigma(h^2)$[/tex]

引力够不够?

引力是牛顿赖以建立经典世界运动图景的主要范例,其依据就是太阳系行星系统的运动数据;或者反过来说,他的经典世界运动图景,通过引力而面临验证。
如果不先验确定惯性质量等于引力质量,那么那个经典图景是无力确认何谓基本相互作用的,完全是其后的物理学发展,导致我们今天认为引力属于一种所谓基本的相互作用。
但引力是否足够成为一种基本的相互作用,一直是问题。
牛顿式的即时相互作用图景下,行星运动乃至宇航飞行问题,都获得一定程度之解决。但,该解决方案下提示出来之引力,以及作为物性的相应之引力质量,都有不敷使用之处。

宇宙常数

暗物质

黑洞里面可能的聚会

黑洞最初是作为经典引力理论自洽的必要而给出的一个解.
但作为纯粹经典引力理论的黑洞,是不令人满意的:
1.如何理解其事件地平线附近发生的事件?以及其事件地平线以内的宏观微观性质?
2.当引力物质积聚半径小于Schwarzschild半径之后,经典引力论下的无穷大密度奇点解与黑洞构成有限密度如何理解?

目前可见宇宙的砖块-碟子,引力以及自旋

在宇宙空间,碟子状结构是最常见的力学结构,大约1半的恒星都位于碟子状螺旋星系当中,而象太阳系这样有行星的碟子状恒星结构,也越来越有迹象表明是普遍存在的.另外碟子的构型也出现在很多其他地方,如白矮星和黑洞,因此碟子一定引力的常见力学结果.

用红外眼睛朝银河系中心望去:
银河
CREDIT: IPAC/CALTECH/2MASS/NASA

如果有可能在远处俯视银河这个大盘子:
俯视银河
CREDIT: CHRIS BUTLER
宇宙可见结构的演化,最主要的研究方法是计算机模拟.

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