阅文小说网 > 都市言情 > 跟着番茄学物理 > 第65章 从相对论到量子论:航天征途的理论引擎(3/5)
义重大?快说说,这和我们平常理解的航天通信有啥关系?”

    洛尘继续:“从本质上讲,航天通信需要一种能够在广阔宇宙空间中稳定传播的媒介,电磁波恰好满足这一需求。它可以在几乎真空的环境中以光速传播,不受距离和环境的过多限制。

    就像在黑暗的宇宙中点亮了无数信号灯塔,让地面控制中心与航天器之间能够顺畅沟通,实现对航天器的实时监控与操作。”

    骁睿感慨:“没想到电磁波在航天里这么重要,那黎曼的理论呢,他的几何好像很抽象。”

    洛尘接着说:“航天探索不断向深空迈进,航天器在地球和其他天体引力场中的轨道计算变得愈发复杂。黎曼创立的黎曼几何,成为解决这一难题的有力工具。

    广义相对论描述的时空弯曲现象,需要一种能够精准描述弯曲空间的数学语言,黎曼几何应运而生。

    计算航天器轨道时,得考虑空间的弯曲效应,黎曼几何就能用来描述这种弯曲空间中的运动,让轨道计算更精确。

    比如在计算水星近日点进动这一与航天轨道相关的现象时,基于黎曼几何的广义相对论计算结果与实际观测高度吻合,为航天器在复杂引力场中的轨道设计提供了理论依据。”

    骁睿打断道:“等等,黎曼几何怎么就成了广义相对论的基础了?这两者之间的联系太让人好奇了。”

    洛尘解释:“广义相对论揭示了时空与物质能量的相互作用,而时空的弯曲是其核心概念。

    黎曼几何提供了描述这种弯曲时空的数学框架,它能够定义弯曲空间中的距离、角度等几何量,使科学家可以定量分析时空弯曲对物体运动的影响。

    简单来说,黎曼几何为广义相对论搭建了一个数学舞台,让广义相对论中的物理现象能够在这个舞台上进行精确的演绎,二者相辅相成,共同推动了对航天轨道等相关问题的深入研究。”

    骁睿惊讶道:“原来是这样,那在研究黑洞、引力透镜这些航天相关现象时,黎曼几何也起作用吗?”

    洛尘回复:“没错,黑洞周围的时空极度弯曲,引力透镜效应也是基于时空弯曲导致光线偏折。在研究这些航天相关天体物理现象时,离不开基于黎曼几何的广义相对论。