第1節(jié)空間扭曲的概念

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什么是空間扭曲？

這似乎又是一個白癡的問題。但就這么一個白癡的問題，我想沒有幾人能真正的回答出來。能說的或許只有網(wǎng)上發(fā)布的一些亂七八糟的東西:黑洞引力場、四維克萊茵瓶、蟲洞等。

再比如網(wǎng)上一張最典型的圖片：地球把一張大網(wǎng)一樣的空間壓出一個大坑，顯示出一圈圈的測地線和所謂的引力線；另外旁邊附加物理巨佬愛因斯坦吐著舌頭的圖片，再在旁邊附加一句話:物體（質(zhì)量）告訴空間如何扭曲，空間扭曲告訴物體如何運(yùn)動。

這逼裝得好像他就是愛因斯坦一樣。那么我再問:空間扭曲有大小嗎，有方向嗎？如果有，大小如何計算，方向如何定？這下很定沒有幾個人知道了。

OK！不強(qiáng)人所難了，現(xiàn)在就由我?guī)阕哌M(jìn)幾種空間扭曲的模型，看看什么是空間扭曲的本質(zhì)。看完之后，包你會有一種豁然開朗的感覺-原來所謂的高大上其實(shí)就是家常便飯而已。

我先給大家建立一個基本的空間扭曲模型，然后通過幾種不同的空間扭曲模型來揭開空間扭曲的神秘面紗。

打開超級電腦中的混沌宇宙模型，從混沌宇宙模型中截取10*10*10=10^3的一個10階魔方，然后另開一個窗口，把這個10階魔方放進(jìn)去。注意，這次是真的三維空間，不是被隱藏了的6維度空間。

白色的10階魔方不動，仍舊是絕對空間；紫色的10階魔方仍舊是介質(zhì)空間，不過這里介質(zhì)不是混沌水能量也不是K6，而是我們看得見、摸得著的超級彈性QQ糖。

OK！空間扭曲的基本模型建好，就是這么的簡單。現(xiàn)在，我把空間扭曲的3種基本模式分別演示一下，帶著大家領(lǐng)略一下空間扭曲的風(fēng)騷。

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1.1 理想狀態(tài)中的空間曲率模型

現(xiàn)在我模擬出前、后、左、右，4個面同時對10級QQ糖魔方進(jìn)行擠壓，那QQ糖魔方會發(fā)生什么變化呢？

這個應(yīng)該不難想象。顯然是前、后、左、右被擠壓縮小，而上、下方向沿著前、后、左、右這4個面被快速拉伸。

于是就得出一個非常直觀的結(jié)論：介質(zhì)空間在前后維度被壓縮，介質(zhì)空間在左右維度被壓縮，介質(zhì)空間在上下維度被膨脹。

所謂空間扭曲只存在兩種基本形式:壓縮、膨脹，并不存在想象中像扭麻花那樣的“扭曲”形式。如果非要說有“扭曲”這種形式，那我只能說它是通過各種壓縮與膨脹的結(jié)合。

OK！在理想狀態(tài)中的空間曲率模型中，我們很容易就得出空間扭曲的本質(zhì)：空間扭曲本質(zhì)是空間維度的收縮與拉伸，空間維度的曲率值等于介質(zhì)空間維度長度除以對應(yīng)的絕對空間維度長度。

空間扭曲的本質(zhì)就這么簡單，現(xiàn)在我就直觀的、簡單的給大家計算一下空間曲率。

假設(shè)10階QQ糖魔方被前、后、左、右的4個面壓縮到只有原5階QQ魔方的長度，如果忽略壓縮率對體積的影響，通過體積不變原理就輕易算出上下方向被拉伸的長度。

等體積等式：10^3=5^2*Lz，解得，Lz=40。

假設(shè)：左右方向是x軸維度，前后方向是y軸維度，上下方向是z軸維度。

則介質(zhì)空間維度曲率值分別是：Qx=Qy=5/10=0.5，Qz=40/10=4。

根據(jù)高緯度小知識:無限垂直加勾股定理。空間曲率值等于各空間維度曲率值的矢量和。

Qk=∑Q維度=（2*0.5^2+4^2）^1/2。

現(xiàn)在是不是有一種豁然開朗的感覺:原來空間曲率計算這么簡單，空間扭曲一點(diǎn)也不神秘。

如果真這樣說的話那就大錯特錯了，很定是沒有看清我的標(biāo)題是理想狀態(tài)中的空間曲率模型。

這是理想狀態(tài)，只是直觀的告訴你空間扭曲的本質(zhì)是怎么回事，如果你想用這個公式去計算空間曲率值那是不可能的，因?yàn)槲覀儫o法測量空間里的各維度上的長度。

那我們該如何計算空間曲率呢？這又是另外一個大章需要討論的問題:空間扭曲的實(shí)質(zhì)是力的作用。想要計算空間曲率，關(guān)鍵是要計算出使空間發(fā)生扭曲的力的大小與方向。

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1.2 孤立系統(tǒng)中的空間扭曲模型

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什么是孤立系統(tǒng)中的空間扭曲模型？繼續(xù)用10階QQ糖魔方來演示一下就清楚了。

點(diǎn)擊功能鍵-圈圖，我們把10階QQ糖魔方中間4*4*4=4^3個QQ糖圈住，然后使用功能鍵-縮小，使這4^3個QQ糖縮小到只有一個QQ糖的大小。

注意：只是中間4^3個QQ糖縮小，但是每個QQ糖都是連著的，這4^3個QQ糖的縮小必然會帶動外面的QQ糖也跟著收縮。

現(xiàn)在請問：整個10階QQ糖魔方會變成一個什么樣子呢？這就是孤立系統(tǒng)中的空間扭曲模型。

什么樣子就不描述了，超級電腦會清晰的給你演示出來。如果你的空間想象力夠的話，這時你一定會驚訝的大呼：“挖草，牛逼啊！這不就是地球把一張大網(wǎng)的空間壓出一個大坑的本質(zhì)圖形嗎？！”。沒錯，的確是這個樣子。

如果我們反過來設(shè)置：把中間4^3個QQ糖膨脹到10^4個QQ糖的位置，則這個孤立系統(tǒng)中的空間扭曲模型適用于太陽（恒星）。理由后面會詳細(xì)講解，也就是力的分析。

對于孤立系統(tǒng)中的空間扭曲模型，這個空間曲率該如何計算呢？其實(shí)一點(diǎn)也不難，只需要知道3個東西就夠了：作用力（收縮或膨脹）源的大小、與作用力源的距離、介質(zhì)空間彈性常數(shù)。

由這3個東西我們可以計算出孤立系統(tǒng)的空間扭曲模型中任意一點(diǎn)所受力的大小與方向，顯然空間曲率的大小與力的大小成正比，空間曲率的方向就是力的方向。

至于如何用這3個東西計算這個力，這個只能后面詳細(xì)講解，這是一個難點(diǎn)，更是一個核心重點(diǎn)。提前稍微給點(diǎn)提示:知道牛頓的萬有引力公式嗎？！

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1.3 整體系統(tǒng)中的空間扭曲模型。

這個模型與孤立系統(tǒng)中的空間扭曲模型差不多，不過存在本質(zhì)的不同。

孤立系統(tǒng)中的空間扭曲模型：10階QQ糖魔方是自由的；整體系統(tǒng)中的空間扭曲模型：10階QQ糖魔方的六個面全部是固定的。換句話說就是介質(zhì)空間整體形狀不變，邊界與絕對空間完全吻合。

比如：左上角3^3個QQ糖被收縮到左上角1個QQ糖的大小，右下角1個QQ糖被膨脹到右下角3^3個QQ糖的大小。

于是整體系統(tǒng)中的空間扭曲模型就有如下結(jié)果：整體介質(zhì)空間各個維度的曲率值等于1，整體空間曲率值也等于1，不過是不同的局部存在空間壓縮或者空間膨脹。

…………完美分割線…………

非常重要的公式：

空間曲率標(biāo)準(zhǔn)公式：Qk=∑Q維度，注:矢量和。

Q維度=介質(zhì)空間維度長度/絕對空間維度長度。