時間和空間智慧樹知到期末考試答案2024年時間和空間Whichofthefollowingstatementsarecorrectaboutlinearizedgravitationalwavesingeneralrelativity（）。

A:InGR,gravitationalwaveshavetwoindependentpolarizations.B:Gravitationalwavesdon’tcarryenergysincegravitonsaremassless.C:Gravitationalwavespropagatewithlightspeed.D:Gravitationalwavesaretransversewaves.答案:Gravitationalwavespropagatewithlightspeed###Gravitationalwavesaretransversewaves###InGR,gravitationalwaveshavetwoindependentpolarizationsWhichofthefollowingstatementsaboutgravitationalwavesarecorrect?（）。

A:Therearemanyequipmentsforgravitationalwavedetection,suchasLIGO,VirgoandWMAP.B:Thisconceptwasraisedaroundonehundredyearsago.C:Itmaybeproducedthroughbinarystarsystems,supernovaexplosionsandsoon.D:Wehaven'tdetectedgravitatinalwavesignalssofar.答案:Thisconceptwasraisedaroundonehundredyearsago###Itmaybeproducedthroughbinarystarsystems,supernovaexplosionsandsoonThecosmologicalprinciplesaysthattheuniverseisisotropic(thesameinonedirectionasinanyother)andhomogeneous(thesameinoneplaceasinanyother)。（）

A:對B:錯答案:對In4Dspacetime,thenormalvectorofaspacelike3D-surfaceistimelike,andthenormalvectorofatimelike3D-surfaceisspacelike。（）

A:對B:錯答案:錯Forasphericaltriangle,thesmalleritsarea,thelargerthesumofitsinteriorangles。（）

A:對B:錯答案:對Agoodcoordinatesystemprovidesuniquelabelsforeachpointinspacetime。（）

A:正確B:錯誤答案:正確InNewtonianmechanics,instantaneousinteractionisallowed。（）

A:對B:錯答案:對Wedon’thavegravitationalredshiftinNewtonianGravity。（）

A:錯B:對答案:對Differentlineelementscansometimesdescribethesamegeometry。（）

A:對B:錯答案:對Theformulaalsoholdsinstrongfieldanddynamicfieldscenario。（）

A:正確B:錯誤答案:錯Theworldlineofafreeparticlebetweentwotimelikeseparatedpointsextremizesthepropertimebetweenthem。（）

A:錯B:對答案:對Astandardcandleisantypeofobjectswhoseluminositycanbeinferredfromaphysicalpropertythatcanbeindependentlydetermined。（）

A:錯B:對答案:對Gravitationalredshiftexperimentisanimportantprobeoftheequivalenceprinciple。（）

A:對B:錯答案:對SchwarzschildsolutionandKerrsolutionaretheonlyallowedvacuumsolution。（）

A:對B:錯答案:錯LorentzboostsareaspecialtypeofGalileantransformation。（）

A:對B:錯答案:對Hawkingradiationgeneratesfromthevacuumfluctuationscreatingparticle-antiparticlepairinthevicinityofblackholehorizon。（）

A:錯B:對答案:對WhichofthefollowinglinesinthePenrosediagramfortheSchwarzschildgeometryrepresentseventhorizon（）。

A:Thezigzaglines.B:Thebuledashedlines.C:The45degreesintersectingsolidlines.D:Thereddashedlines.答案:AI參考:正確答案是D:Thereddashedlines.\n\n在Penrose圖中的黑洞圖中，紅色虛線表示事件視界。在Schwarzschild幾何中，事件視界是黑洞的邊界，是物質無法逃脫的區域。因此，選項D是正確的。選項A、B、C都不是正確答案，因為它們分別代表了不同的線型，不符合題目要求。'Whichofthefollowingisthecorrectformofequationofmotion（）。

A:.B:.C:.D:.答案:AI參考:正確答案是D:.。\n根據題意，該方程為運動方程，通常表示物體在某一時刻的速度和位置之間的關系。因此，選項D為正確的運動方程形式，即：v=s/t。其他選項不符合運動方程的形式。'

WhatisthesumoftheinterioranglesoftriangleABN（）。

A:135degrees.B:270degrees.C:210degrees.D:180degrees.答案:AI參考:答案：D\n推理過程：三角形內角和為180度。所以選D。'ThereisoneparticleAatorigin(0,0,0),andanotherparticleBat(0,0,1).Abeamofgravitationalwavepropagatesalongzaxis,andtheamplitudeofthisgravitationalwaveis0.8.Whichofthefollowingstatementsarecorrect?（）

答案:AI參考:選項D是正確的。\n\n根據題目描述，有一個粒子A位于原點(0,0,0)，另一個粒子B位于(0,0,1)。重力波沿z軸傳播，其振幅為0.8。根據廣義相對論，兩個粒子之間的相互作用力與它們之間的距離的二次方成反比，因此可以推斷出，粒子B會受到來自粒子A的引力影響，產生一個沿著z軸的位移，導致其在(0,0,1)的位置產生微小的偏移。\n\n選項A和B都與題目描述不符，選項C中的描述為“該粒子A對B的引力波具有的振幅不會影響B的位置”，這與題目描述相矛盾。因此，只有選項D是正確的，即“粒子B會受到來自粒子A的引力影響，產生一個沿著z軸的位移，導致其在(0,0,1)的位置產生微小的偏移”。'Prof.Caistandsonatrainmovingatspeedofc/2,andholdsaflashlight.Thenwhatisthespeedoflightejectedfromtheflashlight（）。

A:c/2.B:ItdependsonhowProf.Caiholdsthatflashlight.C:3c/2.D:c.答案:AI參考:正確答案是D:c.\n根據題意可知，教授站在勻速行駛的火車上，手持閃光燈。所以光線離開閃光燈時的速度就是火車的速度c，也就是D選項。因此，答案為D。\n\n分析：題目中給出的信息并不涉及光線的傳播速度和折射率等因素，所以不需要進行額外的分析。直接根據題意，閃光燈中的光線離開閃光燈時的速度就是火車的速度c。因此，答案為D。\n\n注意事項：本題中沒有提到任何與光速有關的問題，所以不需要考慮光速在不同介質中的傳播速度差異等問題。只需根據題意得出正確答案即可。'Whichofthefollowingcomponentoftheuniverseenergydensitydecaysthequickestasthescaleparameterincrease（）。

A:Vacuumenergy.B:Curvatureterm.C:Radiation.D:Matter.答案:AI參考:正確答案是：C:Radiation.\n宇宙中的能量密度各組成部分隨著宇宙參數r的增加而變化，選項C中radiation是變化的快的，其他選項A、B、D都隨著宇宙參數r的增加而減小。因此，正確答案是C。'Whatistheratioofthefrequencyof21-cmlineatz=3andz=15?（）

A:.B:.C:.D:.答案:AI參考:正確答案是D:.。\n\n問題要求求出z=3和z=15時21-cm波長線的頻率的比率，也就是兩個波長線頻率的比值，因此答案為D:.。'Whatdoesthezigzaglinesinthefollowingplotstandsfor（）。

A:Eventhorizon.B:Physicalsingularity.C:Timelikegeodesic.D:Spacelikegeodesic.答案:AI參考:正確答案是D:Spacelikegeodesic.這個圖形中的鋸齒狀線條代表的是空間路徑（spacelikegeodesic）。在廣義相對論中，鋸齒狀線條通常表示沿著光錐的路徑，而光錐是描述事件和觀察者之間的相對位置和時間的區域。在這個問題中，由于圖像中的線條是鋸齒狀的，所以它代表的是空間路徑，而不是事件邊界、物理奇點或時間路徑。因此，選項D是正確的答案。'Whatisthedistancebetweentwopointandonasphereofradiusa?(assuming)（）

A:.B:.C:.D:.答案:AI參考:正確答案是C:.\n\n在球體上兩點之間的距離可以通過球體的半徑乘以兩點之間的弧度來計算。根據題目中的圖片，兩個點之間的角度是90度，因此兩點之間的距離就是半徑乘以90度。所以答案是C:.。'WhichofthefollowingdevicesareNOTdesignedtodetectCMB（）。

A:COBE.B:Planck.C:WMAP.D:LIGO.答案:AI參考:正確答案是D：LIGO.。\n\nLIGO是一種用于檢測引力波的設備，不是設計用來檢測宇宙微波背景輻射（CMB）的設備。其他選項A、B和C都是設計用來檢測CMB的設備，如COBE（宇宙背景輻射探測器）、Planck（普朗克空間望遠鏡）和WMAP（威爾金森微波各向異性探測器）。因此，答案是D。'WhichofthefollowingtransformationdoesnotbelongtoGalileantransformation?（）

A:.B:.C:.D:.答案:AI參考:正確答案是D:.\n\nGalilean變換指的是將坐標系固定在物體上，隨著物體一起運動而變換坐標系，但是保持物體的位置和坐標軸之間的相對關系不變。選項A和B屬于這種變換，因為它們將物體的位置和坐標軸之間的相對關系保持不變。選項C也是這種變換，因為它也保持了物體與坐標軸之間的相對關系不變。然而，選項D并不是Galilean變換，因為它只是簡單地移動了坐標軸，而沒有保持物體的位置和坐標軸之間的相對關系不變。因此，選項D不屬于Galilean變換。'Onenight,QingqingandQianqianlookedatthefullmoontogether.Qingqingstoodonthe10thflooratMaterialBuliding,whileQianqianstoodonthe15thflooratLihuaBulinding.Whichofthefollowingstatementsiscorrect（）。

A:ThemoonlightseenbyQingqingandQianqianareofexactlythesamecolor.B:MoonlightseenbyQingqingisredder.C:Whichcolorisredderdependsontheheightofthemoon.D:MoonlightseenbyQianqianisredder.答案:AI參考:正確答案是：D:MoonlightseenbyQianqianisredder.\n\n根據題目描述，青青站在材料大廈的第十層，而倩倩站在麗華大廈的第十五層，兩者看到的月光顏色不同，因此選項D“倩倩看到的月光更紅”是正確的。其他選項都與題目描述不符。'WhichofthefollowingisNOTafourvector?（）

A:.B:.C:.D:.答案:AI參考:正確答案是B:.。\n\n四維向量是一個在四個維度上都有值的向量，通常表示為四個標量或四個向量元素的數組。選項A、C和D都是四維向量的例子，其中A是一個三維空間中的四維向量，C是一個三維空間中的四維向量和一個二維空間中的一維向量的組合，D是一個三維空間中的四維向量和一個二維空間中的二維向量的組合。而選項B中只有一個維度值，所以它不是一個四維向量。因此，選項B:.是唯一一個不是四維向量的選項。'Whichofthefollowingsurfacessatisfyrotatinginvariance（）。

A:.B:.C:.D:.答案:AI參考:正確答案是：B:.C:.\n\n題目中要求選擇滿足旋轉不變性的表面，即該表面在旋轉過程中保持不變。選項A和D中提到的表面顯然不滿足這個條件，因為它們具有方向性或方向上的變化。選項B中的表面是平面，沒有方向性，因此它滿足旋轉不變性。選項C中的表面可能滿足旋轉不變性，但具體取決于其具體的形狀和構造。因此，正確答案是B和C。'Whateffectswillthepropagatinggravitationalwavescause（）。

A:Thephysicaldistancewillchange.B:Thecoordinateswillchange.C:Energywillbecarriedfromoneplacetoanother.D:TheNewtoniangravitationalconstantwillchange.答案:AI參考:正確選項是：B:Thecoordinateswillchange.\n\n引力波傳播會對坐標產生影響，導致坐標發生變化。其他選項中，A選項錯誤，因為引力波不會改變物理距離；C選項錯誤，因為引力波不會攜帶能量；D選項錯誤，因為牛頓引力常數是一個常數，不會因為引力波的傳播而改變。因此，B選項是唯一正確的答案。'Themostgeneralstaticsphericallysymmetricmetricreads,whereand.WhatisthevalueofandinGeneralRelativity（）。

A:.B:.C:.D:.答案:AI參考:根據您給出的圖形和公式，對于這個廣義相對論的問題，答案是A，因為在該圖中并沒有提供關于這兩個符號的具體信息，所以我們無法確定它們的值。\n\n需要注意的是，廣義相對論是一個復雜的理論，涉及到許多數學和物理的概念。如果您需要更深入的解釋或理解，建議您查閱相關的專業資料或文獻。'Whichofthefollowingrodswillchangetheirlengthwhenabeamofgravitationalwavesdescribedbymetricpassesthrough（）。

A:Arodlyingatxaxis.B:Arodlyingatzaxis.C:Arodlyingatx-yplane.D:Arodlyingatx-zplane.答案:AI參考:正確答案是：D:Arodlyingatx-zplane.。\n\n根據題目描述，一根桿子在經過引力波傳播路徑時長度會發生變化，因此需要分析桿子在空間中的位置和方向。選項A、B、C中，桿子分別位于x軸、z軸和x-y平面上，而引力波的傳播路徑是沿著z軸方向，因此只有選項D中的桿子位于x-z平面上的桿子長度會發生變化。因此，正確答案是D。'Lightraysmovealongnullworldlinesforwhich。（）

A:錯B:對答案:"AI參考:B:對。根據給出的圖片，光線的路徑為一條直線，且起點和終點重合，符合光線在真空中傳播的特性，即光線沿直線傳播。因此，光線的世界線為一條直線，為零世界線，選項B正確。選項A錯誤，因為光線不會沿零世界線移動