在蹦床保齡球引力模型中，蹦床的小球向中心運動是因為受到了垂直的引力，如果延伸至三維該如何理解？

1樓：

這個科普畢竟只是科普。

只是為了直觀的理解一下。一般是，如果你已經理解了廣義相對論，就能明白這個實驗是怎麼回事，如果你不懂廣義相對論，這個實驗只會讓你更加不懂。

廣義相對論這麼數學的物理學分支，想不寫公式描述清楚基本是不可能的。有些物理概念不用數學是描述不出來的。比如流形，我看很多科普描述這個概念，說把流形看成流動的液體就可以。

但這跟沒說一樣。流形本質是和歐式空間可以建立微分同胚對映（區域性），這句話又有很多問題，微分同胚是什麼，對映是什麼，區域性是什麼。。。

那麼廣義相對論把時空看成四維流形，然後在這個流形上定義了協變導數（導數是什麼，協變導數又是什麼），進而才有克里斯多福符號（這又是什麼鬼），才有內稟曲率張量。時空彎曲，說的就是在有能動張量存在的時候，周圍時空的內稟曲率張量會變，這就是質量造成了時空彎曲。當然，具體定量計算還需要引入愛因斯坦張量。

這樣一套複雜的東西，不借助數學，自然語言是永遠也無法說清楚的。從上面可以看到，「彎曲」這個概念就如此的抽象複雜，而另乙個看起來簡單的概念「質量」，在這裡也變成了能動張量。

所以，大概明白，物體和時空有相互作用，物體會讓時空彎曲，彎曲時空中物體運動方式會改變就行了。進一步，要能意識到這種相互作用是「同時」的就更好了。

2樓：yinset

哈哈！這個蹦床是最容易把讀者搞懵逼的科普之一。要想把這個蹦床科普講好，我們要強調一點，引力不是乙個「力」。

一開始就不要把牛頓引力引進來，不要搞什麼二維空間的力、三維空間的牛頓引力，容易把讀者搞迷糊。

現在讓我們來正確的開啟這個蹦床科普！首先讓我們把全部的注意力集中到蹦床上，忘掉我們所在的三維世界。你看到的蹦床是平的，它代表著我們的平直時空，這個時空空無一物，你可以拿乙個很輕的小球放到床面上，它幾乎不會壓彎蹦床，你可以給它乙個速度，它的軌跡是條直線，你可以拿把尺子量一下。

記住這裡沒有力的概念，在這個平直時空，小球總是走直線。我們把小球走直線當作一條規律。剛才我們用尺子測過小球在時空中運動距離，它比其它曲線更短，因為兩點之間直線最短。

把小球拿走，拿個重的大球放到蹦床上，毫無疑問蹦床被壓得凹陷了，這時的蹦床面不是平的了，而是乙個曲面了。現在把小球放到蹦床上，隨便給它乙個速度，它的軌跡是條曲線，如果你能標出小球的軌跡，也可以用尺子測量一下，不過由於軌跡是彎曲的，你需要一小段一小段的測量。

頭腦風暴來了，這個曲線有什麼性質呢？當沒有大球時，小球走的是直線，直線的距離最短。有了大球之後，蹦床面被壓彎了，不再是平直的，而是彎曲的，我們可以大膽的猜測，小球仍然要走「直線」，不過這個「直線」是彎曲時空裡的「直線」，它雖然看起來是曲線，但它是曲面上線長最短的線，叫做短程線或叫測地線。

我們發現大球的存在，並沒有改變小球的運動規律，小球總是走「直線」。但是大球確實把蹦床壓彎了，這就是物質（大球）告訴時空（蹦床面）如何彎曲；小球本來是走直線的，由於蹦床面彎了（時空），結果變成走曲線了，這就是時空（蹦床面）告訴物質（小球）如何運動。

細心的讀者發現，這裡面從始至終都沒有力的概念！這就是蹦床科普要告訴讀者的。最後，想要知道蹦床面是不是彎曲，我們可以只用尺子測量就能知道，而不需要三維空間的我們用眼睛看，當然我們確實是通過眼睛看來發現蹦床面彎曲的。

這個科普模型和真正的廣義相對論區別在於，廣義相對論的「直線」實際上是最長的線。

3樓：胖胖大叔

只能說你的想象力不夠強大啊！你把空間變形想象成乙個一層套一層的棉花糖就好了，外面一次是棉花糖，然後是一層木頭，然後一層橡膠，然後一層水泥，然後一層鋼鐵。這樣就可以理解了把?

所以黑洞不是洞，只是乙個緻密的小球，離它越近密度越大，越遠密度越小。小球具有速度的時候會在密度相同的層面上圍繞核心運動。黑洞從四面八方看就在空間的某處，你可以繞著它從各個方向角度觀察，沒有乙個洞可以通到你以為的任何方向。