作者:虚空圣堂
這時,K在水平方向打開了手電筒,光瞬間產生,沿着水平方向朝K正對面的牆壁邉印�
那麼,想象一下,此刻站在地球上的人會看到什麼現象呢?
很簡單。
飛船是在做加速度爲g的勻加速邉樱馑儆质菒a定不變的。
所以水平方向和豎直方向上,光走過的距離是不一樣的。
因此,地球上的人會看到光朝飛船加速度的反方向邉印�
看起來就像光往下“垂”了。
即光線變成彎曲的了,而不是直線水平了。
看起來就像是一條拋物線。
大家可以在腦海裏想象這個場景。
假設在一個直角座標系上,一個小球在原點被拋出。
如果單位時間內,Y軸經過的距離比X軸大。
那麼連起來是不是就是一條拋物線了。
這就是光在加速邉语w船裏的情形。
這就不得了。
要知道,慣性力場和引力場是等效的。
此時的宇宙飛船其實就相當於地球。
那麼同樣,在飛船內光是彎曲的,說明光在地球上同樣是彎曲的。
都是由於加速度g的作用,導致光不再走直線,而是變成彎曲傳播。
這一步很關鍵,再好好想想,爭取想明白。
爲什麼我們平時在地球上看不到光走彎線呢。
因爲地球的質量太小了,對光的彎曲程度很小。
現在,我們得到了第一個匪夷所思卻又理所應當的結論:引力會讓光線彎曲。
要是一般人推理到這,估計已經喜出望外了。
哇塞,太牛逼了。
光竟然會彎曲。
這是多麼重大的成果啊。
但是真實歷史上的愛因斯坦,他沒有滿足這個結論,又接着繼續深入思考下去。
引力會彎曲光線到底意味着什麼呢?
這時,他忽然想到了比薩斜塔實驗。
當然跟那個真實的實驗不太一樣,他更進了一步。
愛因斯坦就在想,兩個完全不同的物體,比如籃球和雞。
如果把它們放在真空中,那麼二者在引力的作用下,下落的速度、軌跡等是完全一樣的。
這跟籃球和雞本身具有什麼理化性質毫無關係。
如果大膽假設,籃球和雞達到了光速,那麼它們就會和光一樣,走光的路徑。
光會彎曲,它們也會彎曲。
愛因斯坦靈光一閃,他覺得這個現象,就感覺引力好像不存在一樣。
不管是光,還是籃球和雞,它們都像是在一個已經確定中的路徑邉右粯印�
什麼意思呢?
就比如現在有一段光滑的軌道,形狀崎嶇不平。
那麼不管你放什麼東西進來,它們走的路線都是一樣的。
只能是軌道本身的形狀。
因爲路線已經被定死了,就是這個形狀。
不管什麼物質、什麼速度,都影響不了軌道。
到此,愛因斯坦發現了驚天之祕:引力不存在,讓物體軌跡發生變化的是時空本身。
於是他大膽猜測:萬有引力的本質是時空的彎曲!
轟!
推理到這裏,李奇維只覺得腦海中有驚雷在炸響。
胸腔中彷彿有一股熱流直衝天靈蓋!
熱流轟然爆發,組成了一道霸天絕地的身影。
那道身影立足地球,背朝猩泵婧棋挠钪妗�
他輕輕吐出一個音符:“力!”
聲音迎着空間,炸裂般傳遞出去,直達宇宙的邊荒。
落在宇宙萬靈的耳中,猶如洪鐘大呂,氣吞山河,霸道無比。
李奇維深吸一口氣,緩緩收回異象。
他從牛頓定律一步一步推導,終於發現了引力和時空彎曲的關係。
還有比這更讓人激動和瘋狂的事情嗎?
前世的他沒有做過這樣的事情,因爲沒有那種特殊的環境。
而現在,即便他兩耳不聞窗外事,但是外界對於他的期待,他通過迪莉婭已經知道了。
他現在就是物理學的中心,整個時代大勢落在了他的肩膀上。
這一刻,他的大腦好像都發生了進化,逐漸向真正的天才靠近。
李奇維呼吸加速、心跳加快,筆尖都在顫抖。
宇宙的奧祕此刻就好像具現化了。
被他握在手裏,彎曲纏繞如奇譎瑰麗的光線。
李奇維再度深吸一口氣,慢慢地平復下來,事情還未結束。
接下來,他就要想辦法證明時空彎曲這個驚世駭俗的觀點。
老規矩,依然是思想實驗,能不動手就不動手。
這就是大名鼎鼎的圓盤實驗。
現在,請閉上眼。
想象漆黑一片,廣袤孤寂的太空中有一個巨大的圓盤。
此時有兩個人站在圓盤上,分別是X和Y。
X站在圓盤的中心,Y站在圓盤的邊緣。
現在,巨大圓盤開始順時針轉動,其產生的向心加速度正好等於地球的重力加速度。
(注:圓盤旋轉的速度雖然不變,但它依然是變速邉樱驙戇動方向時刻都在變化。)
(而圓周邉拥募铀俣确较蚩偸侵赶驁A心的。)
那麼和宇宙飛船一樣。
此刻站在圓盤邊緣的Y,由於是跟着圓盤一起邉印�
所以他會受到一個慣性離心力,其大小就等於他在地球表面受到的引力。
因此Y就會覺得自己好像依然是站在地球上,非常巴適。
但是X就難受了。
因爲他處在圓盤的中心。
圓盤沒有給他施加任何的慣性力,同時也沒有引力。
所以X就會變成失重狀態,相當於他站在了地球的中心。
這個圓盤就是一個和地球引力場等價的裝置。
根據狹義相對論,此時Y是相對於X做加速邉拥摹�
(不要反過來問,爲什麼不是X相對於Y做加速邉拥模懊嬲鹿澯薪忉尅#�
所以Y的時間就比X的時間要慢。(鐘慢效應)
由於圓盤的加速度等效於引力。
所以我們可以認爲是引力導致Y的時間變慢了。
如果此時讓中心的X開始逐漸靠近Y,那麼他的時間也會因爲有了加速度而逐漸變慢。
隨着X移動的距離越大,他受到的慣性力加速度就越大,時間就越慢。
等效於X受到的引力越大,則時間越慢。
李奇維咔咔咔一頓計算。
時間變慢的過程是一條曲線。
因此,他就可以得出結論:引力可以導致時間彎曲。
好了,接下來再看空間。
首先,讓X再回到圓盤的中心。
接着,讓X和Y分別同時測量圓盤的周長。
此刻,X測量出來的圓盤尺寸,和在地球上的觀察者測量出來的尺寸是一樣的。
因爲X和地球觀察者都是相對於圓盤是靜止的。
但是Y測量出來的尺寸,則因爲狹義相對論的尺縮效應,從而和X不一樣。
Y測量出來的周長更大。
因爲Y在X和地球觀察者看來,他發生了尺縮效應,因此他手中的尺子也變短了。
所以同樣的圓盤,他的尺子需要多測幾次才能測量完周長。
(注意,在X看來,圓盤的周長同時也發生了收縮。)
(但是X手中的尺子並沒有收縮,所以他測出來的周長還是小於Y測出來的。)
接着,Y用他測量出來的周長去計算圓盤的圓周率,就會發現結果大於π。
李奇維通過複雜的數學計算,精確地得出了這個結果。
順理成章地,他就可以從這個圓盤實驗中,得到一個推論:
即圓盤所在的空間發生了彎曲,圓周率不再是π。
因爲在一個二維的平面上,一個圓形的圓周率是固定的π。
而現在圓周率變了,就足以說明這個圓就不在一個平直的空間中了。
因此,太空中的巨大圓盤也不是在平直的空間中。
引力彎曲了空間。
至此,李奇維僅僅通過巧妙且精緻的思維實驗,就證明了引力會讓時空發生彎曲。
或者說,有引力的地方,時空就不是平直的。
到這裏,他完美證明了,引力只是一種假象,它並不存在。
引力只是時空彎曲產生的一個結果形式而已,是一種幾何效應。
本質上,是因爲彎曲的時空,讓物體之間有了可以邉拥能壍溃瑥亩a生了力的假象。
譁!
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