测地线
测地线又称大地线或短程线,可以定义为空间中两点的局域最短或最长路径。测地线(Geodesic)的名字来自于对于地球尺寸与形状的大地测量学(Geodesy)。
中文名 测地线 外文名 Geodesic 又 名大地线或短程线 定 义空间中两点的局域最短或最长路径 名字来源大地测量学 所具效应 测地线效应
测地线
定义
类似地球这样的物体并非由于称为引力的力使之沿着弯曲轨道运动,而是它沿着弯曲空间中最接近于直线的称之为测地线的轨迹运动。例如,地球的表面是一弯曲的二维空间。地球上的测地线称为大圆,是两点之间最近的路径。由于测地线是两个机场之间的最短程,这正是领航员叫飞行员飞行的航线。在广义相对论中,物体总是沿着四维时空的直线走。尽管如此,在我们的三维空间看起来它是沿着弯曲的途径(这正如同看一架在非常多山的地面上空飞行的飞机。虽然它沿着三维空间的直线飞,在二维的地面上它的影子却是沿着一条弯曲的路径)。
短程线
如果两曲面沿一曲线相切,并且此曲线是其中一个曲面的测地线,那么它也是另一个曲面 的测地线。 过曲面上任一点,给定一个曲面的切方向,则存在唯一一条测地线切于此方向。 在适当的小范围内联结任意两点的测地线是最短线,所以测地线又称为短程线。
测地线效应
光线经过一个大质量天体附近时,受其引力作用(或者说进入了该天体附近的弯曲空间), 路线会发生偏转,称为“测地线效应”。
距离最短的曲线在相对论中的专业术语是测地线,事实上,相应于速度小于C,等于C,大于C的三种测地线分别称为类时测地线,类光测地线和类空测地线。所以,如果不受到引力以外其他力的作用,物体将在类时或类光测地线上运动(因为没有物体的速度能超过光速)
例如,地球这样的物体并非收到称作引力的力的作用而沿着弯曲轨道运动;相反,他们之所以沿着弯曲轨道运动,是因为在弯曲空间中,他们遵循着一条最接近直线的路径运动,这个路径称作测地线。用专业术语来说,测地线的定义就是相邻两点之间最短(或最长) 的路径。