2004-11-01 17:41:28黑豆芽跳躍進行

[轉文]時空彎曲與扭曲

最近NASA的重力偵測衛星B 測出地球自轉也會牽引周圍的時空,改變衛星運行
的軌道。這個結果再次印證了愛因斯坦廣義相對論中的預測,不過很多人搞不
清楚這次印證的東西跟1910年代趁日蝕觀察到的現象的差別。簡單說,前者是
時空扭曲,後者是時空彎曲,在向量分析上有不一樣的意思。

各家重力場理論都說,空間中一點上只要有質量存在,就會產生重力場。古典
的牛頓重力理論沒有時空一體的觀念,也認為沒有重量的光線不會受到重力影
響。可是愛因斯坦說,時空是一體的,重力場的存在也會透過彎曲時空的方式
改變光的行進路線。這個說法在1910年代獲得印證後,幾十年來已經廣為人知
。比較不為人知的,是愛因斯坦的重力場方程式中可以得到的另一個現象,就
是有質量的東西旋轉的時候,會產生時空扭曲的現象。

時空彎曲是單向的,只會往一個方向彎曲,所以重力通常只有引力,沒有斥力
。反重力在科幻小說跟漫畫中已經存在很久了,可是單單從各種重力場理論中
,似乎只能在質量為負的時候,反重力才會存在,而負質量的東西似乎是不存
在地。

反重力不存在,但是如果時空扭曲的現象存在,重力造成的時空彎曲影響就會
被抵銷,抵銷的程度視時空扭曲的方向而定。一個類似的例子可以透過磁鐵來
實現:拿兩根磁鐵,本來相同磁極會互斥,可是如果其中一根的旋轉方向垂直
於受力方向,斥力的影響就會被抵銷,抵銷的程度決定於雙方磁場大小與旋轉
那一方旋轉的角速度。兩個有質量的東西,如果旋轉的方向配合得好,也可能
讓雙方感受不到對方的重力影響。

講是很簡單,做是很難。電磁場透過電磁波傳遞電磁力,電磁波有極化的方向
,我們可以很輕易透過磁鐵指向的方向來改變它們之間電磁波的極化方向。可
是要怎麼改變重力波的極化方向?

所以就有一堆謠言了,說什麼電磁場可以改變一個旋轉中物體的重力波極化方
向來達到遮蔽重力的效果 (然後那個東西就會飄起來,不受地心引力影響) 。

是謠言,或者不是謠言?

這幾天美國物理學會的Physics Review Letters的Physics Review Focus網站
上才有篇報導,說1941年發現鈽元素的論文投到他們那邊去,被美國軍方要求
延後公佈這方面的論文,一直延後到戰後的1946年才發表。轟炸長崎的原子彈
就是鈽做的。當初蘇聯有人從美國科學界對核分裂研究的突然沉默,推定美國
人正在研發原子彈,所以戰後追趕腳步也很快。

如果從這個角度來看,誰曉得美國人真的沒有在做重力遮蔽裝置?

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美國人奇奇怪怪的玩意兒真是多..