他们用尺子测量出来的π和我们并没有区别,就是 3.1415926……
然而他们观测(或者说用光测量的)到的π,则随着空间曲率的不同,在不同的地方有着完全不同的值。
黑洞周围的空间,其实就是一个黎曼空间(内部曲率大,外部曲率小):
这个黑洞文明用尺子(或者用脚步丈量),无论居住在哪里,它们所画的圆,π都会和我们一样。
不过,作为外部观测者来说,我们看到他们所画的圆应该是这样:
如果在黑洞边缘画圆,圆就会是一个靠近黑洞部分收缩,远离黑洞部分放大的形状。这是因为内部曲率更大,空间更加压缩。外部曲率更小,空间更加膨胀。
那么对于外部观测者看来,它就不会是一个正常的圆,计算出来的π值自然可能和我们不一样(当圆心不在黑洞中心时,甚至半径也在变化,只能求平均半径和π值)。
但如果我们把视野放在足够小的局部,用尺子去测量它的圆弧时,又会发现它是一个标准的圆,π的大小也完全符合数学逻辑。
这是因为,无论人还是尺子都是空间的一部分,大小都是随着空间曲率变化而变化的。在圆靠近黑洞的部分,尺子会变得更短(相对于外部观测者)。而远离黑洞的一部分,则变得更长。
这样,就造成最终用介质测量出来的数据,依旧是一个标准的圆。
因此,对于这个文明,会发现这样的奇怪的现象:
当它们画一个足够小的圆时,会发现整体观测这个圆是很标准的,π值和我们没区别。
当他们用尺子,根据标准的弧度画出一个巨大的圆时,它们观测这个圆的局部时,它总是可以接近完美(局部空间接近平直)。然而,当他们逐渐远离这个圆,同时观测这个圆的整体时,会发现这个圆,变得不规整了。
而且他们还发现,把圆画在不同的位置。在外部观测时,圆的形状都截然不同,而且测出来π也完全不同。
鼠标画的圆不标准,不要介意
虽然为了日常生活计算方便,它们依旧会使用那个尺子测量出来的,固定不变的π 。
然而,为什么不同位置的观测尺度和 π 总是在不断变化呢?
这个现象,会让这个文明在发展出高等数学前极其的困惑。
不过高等数学发展以后,这个世界的黑洞文明黎曼很容易根据观测到的数据,发现了自己所在的世界是一个非平直的空间,于是发展出了黎曼空间。
而这个世界的黑洞文明爱因斯坦,也很容易判断出光速不变原理,提出了相对论。
所以,对于黑洞附近的文明来说,它们所用的π,其实和我们不会有任何的差异。
然而因为观测数据和介质测量数据的差异,这会让他们很快发现相对论效应,极有可能成为这个世界的基本常识。
PS:
当讨论黎曼空间的时候,我们一般会认为黎曼空间的π比平直空间的更小。
但其实,这个结果是站在外部观察者的视角得出来的。
对于生活在这个空间上的人来说,它们的尺度和速度都是随着曲率的不同而变化的。因此,用尺子或脚步丈量的数据结果,和我们这个世界并不会有任何的不同,自然π也一样。
数学发展的终极目标是,抽象性(就是不依赖于现实而存在),维度无限性、各向同性、量化均匀性。
因为光线也会因为空间变化而变化,所以远处观察到的依然是一样的,黑洞临界点内的光线出不来,外边的物质光线又会严重扭曲,实际观测到的只会是黑洞后方的恒星光芒经过引力透镜产生的虚像,或者黑洞临界点外边物质加速摩擦产生的辐射,
黑洞周边有很多高能量,是无法产生文明的。
这货是把自己绕晕了然后胡说八道!
按照相对论的观点,引力是时空弯曲的结果,同时也导致月球围绕地球旋转,那么月球就应该是越转越往下沉,而且它的周长也越来越短,然后我们根本没看到这种现象,所以说用相对论解释引力是错误的
是一样的 因为这个不是测量出来的,而是通过三角函数计算出来的
兀是测出来的?
我想知道这个宇宙是怎么形成的。如果是一个黑洞,那这个世界就没有生命了
数学发展的终极目标是,抽象性(就是不依赖于现实而存在),维度无限性、各向同性、量化均匀性。
那么问题来了,怎么样画出一个巨大的圆呢?
我觉得应该有,的和差不多
小扁,脑洞大开,想多了![汗]