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物理学上的直线,跟你的想象不一样

物理学上的直线,跟你的想象不一样

几何物体上的直线三、物理学上的“直线”概念在这里我要提一下物理学中的最小作用量原理。

在生活中我们可以发现很多的极值现象,比如水总是往低处流、一根两端悬挂起来的线会自然弯成一道弧线,太空中的星体和水滴都不约而同地选择球体这个形状。

骨头、羽毛、植物的茎、蜂巢、蚂蚁窝的构造,都是最符合自身的目的,又是最节省原材料的。 这些自然现象的背后,就是最小作用量原理。

那么这个最小作用量原理跟直线有什么关系吗?可以说关系很大。 我们在前面定义直线的时候就有一个基本的公理:两点间线段最短。

可以说直线就是这样一条线,它上面的任意两点间的最短距离都在这条线上。

从这个角度来说,要考察一条线是不是直线,我们需要考核这条线上的两个点之间的最短距离在不在这条线上。 很显然,我们如果从这个角度去考核什么是直线,就必须考虑这个几何问题的物理实在性问题。

如今,广义相对论已经被大量的观测事实所证明,观测事实告诉我们,光线在大质量天体附近沿着“最短路径”即测地线方向前进。 所以我们看到,真正的“直线”并不是直线。

这就是广义相对论告诉我们的时空弯曲。

所以从物理学的角度来说,所谓的直线,是真空中光走过的路径。

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