探索引力的奧祕:蘋果落地 是因爲它想更「長壽」!

蘋果成熟,然後墜落地面,你可能會想到這是地球引力的作用。自從牛頓發現萬有引力定律以來,引力就一直被視作一種力,可以把各種物體都拉到一起。但牛頓的萬有引力定律有一個重要的缺陷,那就是不知道引力到底是如何發揮作用的。就比如太陽如何通過引力作用於1.5億千米外的地球,從而改變地球的運行軌跡,它們之間像是被一根看不見的繩子牽引著,但我們都知道這根繩子並不存在。

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牛頓將這個問題留給了後人,但是在牛頓之後的200年中,沒人一個人能夠就這個問題給出解答,直到愛因斯坦的出現。

愛因斯坦一直在考慮一個問題,真空中空無一物,那麼引力到底是通過怎樣一種介質在真空中傳遞的呢?最終,愛因斯坦摒棄了傳統的思維,提出了引力的傳播介質就是空間本身。

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在愛因斯坦的宇宙中,空間並不是固定的、一成不變的。它更像是一張巨大的織網,可以隨意拉伸,彎曲與摺疊。但是,物體的質量會改變空間的形狀,就好比在一張柔軟的橡膠面上放入一個球,它會導致這個平面發生凹陷,而其它任何物體都會向它跌落。

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基於這個想法,我們可以這樣認為,你之所以會牢牢地站在地面上,是因為你的身體正沿著地球產生的空間凹陷下滑,只不過是地面阻止了你墜入地心。因此,雖然我們都認為引力是一種力,但它實際上只不過是,空間本身的曲率而已,這種彎曲的本身表現為引力。當蘋果下落時,它並非是被引力拉下來的,而是順著最簡單的路徑,通過彎曲的空間。

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不僅空間會發生彎曲,時間也一樣。這是因為時間與空間相互交織在一起,共同構成了一個不可分割的時空整體。引力的確在彎曲時間上發揮了主要影響,舉個例子,想象有兩個時鐘,它們分別位於一座高樓的頂層和底層。位於底層的時鐘更靠近地面,所以它受到的引力會比位於頂層的時鐘稍微強一點。根據廣義相對論的證明,兩個時鐘的時間流速並不相同,位於底層的時鐘會比位於頂層的時鐘走得慢一點(每年慢十億分之一秒),這種時間流速的不同證明了我們的時間也會發生彎曲。

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廣義相對論隨後還證明,物體會朝著時間流逝更慢的地方運動。由於地面時間流動的速度會比高空更慢,這也就解釋了為什麼你一鬆手,東西就往下掉。從某種意義上來說,一切物體都想要儘可能地“長壽”。

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