相对论吧 关注:85,291贴子:1,187,604
  • 20回复贴,共1
求助

请教: 同质量同体积的天体表面空间曲率是否相同?

只看楼主收藏回复

球形天体A 实心,质量为M,半径为R
球形天体B 空心,空心半径为R/2,质量也为M,半径也为R
问: 两个天体表面的空间曲率是否相同?


IP属地:四川来自Android客户端1楼2025-01-23 21:17回复
    或者说,同质量同体积的天体表面,里奇张量,度规张量,能动张量是否相同?


    IP属地:四川来自Android客户端2楼2025-01-24 07:24
    回复
      2025-10-13 05:38:55
      广告
      不感兴趣
      开通SVIP免广告
      相同,伯克霍夫定理:真空爱因斯坦方程的球对称解必为史瓦西解


      IP属地:上海来自Android客户端3楼2025-01-24 10:38
      收起回复
        空间曲率是由物质和能量分布决定的。对于一个球对称的质量分布,外部空间的曲率可以用史瓦西解来描述。
        由于两个天体的质量相同,且表面半径相同,因此它们表面的空间曲率是相同的。这是因为外部空间的曲率只取决于总质量和半径,而与内部结构无关。
        至于问,同质量同体积的天体表面,里奇张量,度规张量,能动张量是否相同?答不一定,看张量的具体情况而定,而张量又取决于其度规。


        IP属地:广东4楼2025-01-24 16:19
        收起回复
          相同呀,这是数学问题,质量或者电荷分布均匀的球壳,它对外的引力场强度或者电场强度,等同于把所有质量或者电荷集中于球心一点所产生的引力场强度或电场强度,你自己用微积分就可以证明的。


          IP属地:北京来自Android客户端5楼2025-01-24 18:43
          收起回复
            我还原了楼主的计算,楼主是这样算的吗?:
            1. 牛顿万有引力公式:
            - 公式:F = G M m / r^2
            - F 是两个物体之间的引力。
            - G 是引力常量。
            - M 和 m 分别是两个物体的质量。
            - r 是两个物体质心之间的距离。
            2. 天体表面的重力:
            - 在天体表面,物体所受重力近似等于万有引力:mg = G M m / R^2
            - 可得天体表面的引力加速度:g = G M / R^2
            - R 是天体半径。
            3. 实心天体和空心天体的比较:
            - 实心天体 A 的质量为 M_A,半径为 R_A,其表面引力加速度为:g_A = G M_A / R_A^2
            - 空心天体 B 的质量为 M_B,半径为 R_B,其表面引力加速度为:g_B = G M_B / R_B^2
            4.- 假设空心天体 B 与实心天体 A 由同一种物质组成,且空心部分是同心球。
            - 物质的密度为 ρ。
            - 实心天体 A 的质量:M_A = ρ × (4 / 3) π R_A^3
            - 空心天体 B 的质量:M_B = ρ × ((4 / 3) π R_B^3 - (4 / 3) π r^3)
            已知 g_B = (4 / 7) g_A,即 G M_B / R_B^2 = (4 / 7) G M_A / R_A^2
            将质量和半径代入公式中进行推导,最终得出结论:在半径相同的情况下,空心天体 B 表面的引力加速度是实心天体 A 表面引力加速度的 4 / 7倍


            IP属地:广东6楼2025-01-25 00:57
            收起回复


              IP属地:广东来自Android客户端11楼2025-01-25 10:30
              回复
                引力不是力哦


                IP属地:河南来自Android客户端12楼2025-01-30 11:30
                回复