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什么是时-空度规?--- 一个科普解答

已有 14386 次阅读 2009-12-12 07:26 |个人分类:未分类|系统分类:科普集锦| 时间, 狭义相对论, 牛顿力学, 空间, 时-空

                                         什么是时-空度规?--- 一个科普解答

        我的博文《物理学中的空间与时间(2)---事件与时-空度规》发表之后,[游客]abc提
出了一个问题“能否解释一下“度规”这个概念?”我也作了回复:“简单地说,由于表示位
置的数字可以有任意性,要诀定两点之间的距离,必须引入度规;空间(或时-空)几何特性
不同,度规也不相同。若要详细了解度规,需要学习微分几何。” 但后来仔细一想,这个回复
对不懂“度规”的人来说,仍然没有帮助。能不能对“度规”这个概念作出通俗易懂的解释
呢?查了一下书,发现国际知名的研究相对论学者Synge所著的Relativity:The Special
Theory 书上与位置、度规有关的解释就很通俗易懂。度规是描述时-空的一个基本特性,不
了解度规,就不可能深入理解时-空;例如,不了解度规,就不可能深入理解广义相对论
的时-空。鉴于度规概念的重要性,特仿照上述Synge的书上的方法,写出本次博文,来对“度
规”概念作出通俗易懂的解释。
        兹以地震台测定地震为例来进行说明。设在我国某处(例如云南某县)发生一次地震,该

 



       

 

 










        现在可以对“什么是时-空度规”进行解释了:时-空度规是时-空的一个基本特性,它可以
用度规张量 来表示,度规张量与时-空4维位移矢量相运算,可得出时-空中两个事件之
间的时-空间隔。


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