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真空本身的旋转，会跟随远处的旋转物体（拖拽效应）

真空本身的旋转，会跟随远处的旋转物体（拖拽效应）

2025-02-21 04:28:50阅读量：8 字体：大中小

假设你有一个质量很大的旋转物体，一个大的空心球(一个壳)。牛顿会认为一个在真空中旋转的球体不会对其周围环境产生任何影响。然而，组成空心球的粒子是在空间中移动的，当它们移动时，它们产生动量，根据爱因斯坦的理论，这是时空曲率或引力的来源。广义相对论的方程清楚地表明，空心球体内外的空间和时间(或时空)都被球体的旋转运动所拖拽。换句话说，就像一个物体的动量可以弯曲它周围的时空一样，它的旋转动量也可以导致它周围的时空旋转。

因此，空心球内外的空间会与球体同向旋转。所以，如果我们把一个装满水的圆柱体放在一个旋转的球体里，旋转的球体会对静止的水面产生一个力，这反过来会导致水面凹下去。现在，最神奇的部分!事实证明，对于球体，以及它在宇宙中的同等质量和能量，阻力效应在水下产生了相同的凹痕，就好像宇宙是静止的，而桶是旋转的。因此，关于桶是在一个静止的宇宙中旋转还是宇宙围绕着静止的桶旋转的争论是无关紧要的，因为结果是一样的!
下次你在原地旋转的时候，记住在你自己的参照系中你是静止的，你旋转时感到的眩晕实际上是由外部世界的质量和能量的旋转运动引起的。这就是爱因斯坦广义协变原理的力量——它适用于所有参照系!拖拽效应是真实的吗?在我们的太阳系中，这种阻力效应非常微弱，很难测量，但物理学家现在有一些证据表明它可能是真实存在的。
2004年，在地球上空约644公里处发射了重力探测器B，以测量地球质量能量引起的时空曲率和地球自转引起的阻力效应。2008年12月，探测小组报告测量了产生的时空曲率，也就是所谓的测地线效应，与广义相对论的预测相符，误差在千分之五以内。2011年5月，经过多年艰苦的数据分析，该团队正式公布了关于阻力效应的实验数据。广义相对论预测，地球自转引起的阻力会使机载陀螺仪每年偏转0.0392弧秒，而探测器测量到的平均值为每年0.03720.0072弧秒，这与爱因斯坦的预测大致相符，统计误差约为18%。