能用一个疯狂的想法以极好的方式解释我们的宇宙,除了他还有谁?

春天的晚上适合散步,仰望星辰,我们来总结一下我们对于引力到底了解些什么。

宇宙构造本身有着斜坡?

能用一个疯狂的想法以极好的方式解释我们的宇宙,除了他还有谁?

所有东西都在任何方向上产生不可见的斜坡,我们称此为引力。物体越致密,其产生的斜坡就越陡。如果所有的大家伙们能让我们宇宙的构造变弯,光一定也能够,因为能量就是质量,质量也就是能量,E=mc²。

真的是这样吗?

真的一切东西都能让宇宙弯曲?包括光?那么宇宙的这种构造到底又是什么东西呢?

当你在你的房间里,或者你曾经到过的所有地方,你感觉到过这种构造吗?你感觉到过墙面形成的斜坡吗?沙发呢?手机?或者天空?或者从灯泡射出的光线?没有,你从来没有过。你只感受到我们整个地球形成的斜坡,那个让你的肌肉与骨骼在每个早晨起床之时与之争斗的斜坡。如果你是水,你将会被压平并平摊在地板上,而非墙上。

事实上,你现在所感受到的引力是你周围所有东西产生的斜坡之和,包括墙、天花板,甚至某只从你头顶高高飞过的小鸟或飞机。

能用一个疯狂的想法以极好的方式解释我们的宇宙,除了他还有谁?

但那些现在位于你下方的东西与你上方的东西相比远为显著。你脚下的地球比你头顶的天空含有更多质量与能量。因此它产生的斜坡最陡。因此你首先会沿着它滑下,并感觉最强。那就是地球的引力。

但宇宙的构造又是怎么回事?它到底是什么?被弯曲的是什么东西?

事实上是爱因斯坦搞明白了这个问题。

通过公式E=mc²,他告诉我们质量与能量的差别只是表面的,质量与能量只是同一样东西的两面。到了一九一五年,爱因斯坦又表示宇宙在任何一个地点的形状由位于该处的质量与能量决定。在这个过程中,他抛弃了把引力看作一种作用力的观念。引力只是一种几何学,是曲线与斜坡,由质量和能量所产生。但究竟是什么东西的几何学呢?宇宙中并没有一个涂了肥皂的被拉紧的橡皮膜让一切物质在上面运动,这是显然的。

能用一个疯狂的想法以极好的方式解释我们的宇宙,除了他还有谁?

当然,也要记住:我们没有看见某样东西,并不是它不存在的理由。

在人类了解包围我们的不可见空气也是由原子与分子组成之前,所有人都认为那是空的。

这里我们面对着同样的鸿沟需要跨越:外太空,虽然看起来是一片虚空,但实际上并不空。同样,它也并非静止不变。

让它成为一个运动和变化着的几何实体的,正是我们一直称之为“宇宙构造”的东西。

爱因斯坦发现这个构造是空间与时间的混合,我们在过去的一个世纪中学到,时间与空间这两个概念,无法彼此分开。

因此“时空”是个更好地形容宇宙构造的名词,爱因斯坦的广义相对论告诉我们,时空是如何被其包含的物质所弯曲,以及该效应的反作用。一边是能量与质量,另一边是时空的几何学,对于引力来说这两者是一样的概念。

至今,你所经历的只是空间的弯曲,不包括时间,你这样想。事实上,时间的弯曲一直存在。它甚至就发生在现在的你身边,就在你阅读这句话时。

能用一个疯狂的想法以极好的方式解释我们的宇宙,除了他还有谁?

只是这个效应过于微弱,你的感官无法感知。

它们看上去完全疯狂,却又奇迹般地以极好的方式解释了我们所在的真实宇宙。

因为我们星球给时空带来的弯曲,让它附近的一切物体落向自己的表面,这又随之进一步加强了时空的弯曲。自从地球从一片星云中诞生数十亿年以来,它已经实现了某种平衡,我们的星球包裹着一层大气,保护我们免于暴露在太空之中,让我们能够呼吸存活,并且有时候给我们提供机会,看向天空。

就在这层大气外面,地球之外,还存在着我们的月球,绕着地球旋转,就像在大碗里转动的玻璃珠,差别在于,月球本身也在时空中造成弯曲。月亮造成的时空弯曲让存在于地球表面的水向月球滑去。这就是水面跟随着围绕地球旋转的月亮而产生潮汐的原因。

更远的地方有着太阳,它那陡峭的时空弯曲让太阳系所有的行星、彗星和小行星们都顺着滑下,以不同速度和高度绕着自己旋转,就像在一个非常大的大碗中转动的玻璃珠们。

能用一个疯狂的想法以极好的方式解释我们的宇宙,除了他还有谁?

接下来还有来自我们邻近恒星们的竞争。

一些距离之外,其他恒星对时空的弯曲效应超过了我们的太阳,那些距离遥远的彗星在临近太阳系边缘时会到达山顶,从一个恒星系的地盘跑到了另一个恒星系,就像一颗玻璃珠转动时到达了一只大碗的边缘后会落入另一只碗,如果边上恰好有一只碗的话。在太空里,边上永远有一只大碗。

银河系中所有恒星对时空的弯曲加在一起就成为银河系对时空的弯曲,与我们邻近星系的弯曲竞争,然后我们本星系群的弯曲又与其他星系群的总体弯曲竞争,永无止境。而爱因斯坦用一个公式就解释了这一切。


分享到:


相關文章: