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沒有人否認(rèn)愛因斯坦是個(gè)天才,但事實(shí)證明,他是天才中的天才。 物理學(xué)研究的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是當(dāng)觀察與理論不符時(shí),大多數(shù)時(shí)候我們首先覺得肯定是觀察的錯(cuò)。然后我們?cè)噲D重復(fù)實(shí)驗(yàn),如果實(shí)驗(yàn)不為所動(dòng)地重復(fù)給出錯(cuò)誤答案,我們就會(huì)查查看,有沒有某個(gè)不知名的人,曾經(jīng)碰巧利用另一種理論預(yù)見過這種結(jié)果。如果答案還是否定的,基本上我們可以認(rèn)為對(duì)于自然界的這種行為我們目前沒有任何解釋。最保險(xiǎn)的辦法就是嘗試一切可能。顯然,這個(gè)“一切可能”包含最瘋狂的想法,這些理論完全可以與最佳“科幻小說”媲美。 通常情況下,那些想法完全錯(cuò)誤。但沒有關(guān)系,重要的是探索,并看看結(jié)果如何。至今為止,這種方法的效果相當(dāng)不錯(cuò)。 牛頓的公式自提出后已經(jīng)使用了兩百多年,沒有任何問題,公平地說,“不聽話的水星”對(duì)大多數(shù)人的生活沒有什么影響。但是,有一個(gè)科學(xué)家提出了一個(gè)完全瘋狂的想法來解釋引力。 想象一下在太空里,有一個(gè)太陽,和一個(gè)繞著它旋轉(zhuǎn)的水星,不用管其他任何東西。整個(gè)宇宙里就這兩樣?xùn)|西。一個(gè)小小的石頭行星繞著巨大的發(fā)著光的太陽轉(zhuǎn)動(dòng),其余就只剩下虛空。 現(xiàn)在,拿走水星。再拿走太陽。 (提醒一下:現(xiàn)在宇宙里什么都沒有了。) 如果引力來自“什么也沒有”,也就是說,來自宇宙的基本構(gòu)造(不管所指何物),會(huì)是什么情況? 如果的確如此的話會(huì)有什么后果,讓我們先把太陽放回去想想。如果我們可以先假設(shè)宇宙的構(gòu)造是可塑的,那么太陽對(duì)它最簡(jiǎn)單的影響就是讓它彎曲。這是怎么樣的情景?讓我們想象一個(gè)很重的球被放在一張被拉緊了的橡皮膜上。橡皮膜會(huì)在球的周圍向下彎曲。如果你在橡皮膜上涂上肥皂,任何在橡皮膜上行走的東西——比如說,一只螞蟻——如果走到彎曲的部分,就會(huì)滑向那只球,向下滑。對(duì)于那只螞蟻來說,這種效果就如同引力。 顯然,如果恒星與行星都在一張涂滿肥皂的橡皮膜上,我估計(jì)我們?cè)缇妥⒁獾搅?。因此,宇宙的?gòu)造不可能真是一張水平實(shí)在的橡皮膜。但是,它或許是一個(gè)3D,甚至4D不可見的膜呢?先不管這充滿空間的巨大的膜是用什么做的,為什么不能想象它會(huì)在其包含的物體周圍彎曲呢?當(dāng)然,不只是在一個(gè)平面上,而是在所有方向,就像一只浸在海洋里的球令周圍的水彎曲。 仔細(xì)考慮一下這種想法,引力就僅僅是這種彎曲的結(jié)果,當(dāng)一個(gè)人跌落時(shí),并不是有一個(gè)往下拉的力讓他跌落,而是他沿著宇宙構(gòu)造中一個(gè)不可見的斜坡滑行而已(直到他撞到地上或其他類似地方阻止了他進(jìn)一步跌落)。 一個(gè)瘋狂的想法,是的,但是,無論如何,試試又有什么關(guān)系?在這樣的宇宙里物體是如何運(yùn)動(dòng)的呢? 對(duì)除了水星之外的所有行星,使用這種“彎曲”理論進(jìn)行幾何計(jì)算的結(jié)果與牛頓公式給出的完全相同。這讓人既興奮又放心。那水星怎么樣? 那個(gè)想出這種瘋狂的“彎曲”理論的人發(fā)現(xiàn),在他的宇宙中,水星那被壓扁的圓環(huán)軌道會(huì)繞著太陽轉(zhuǎn)動(dòng)。多快呢?大概是一秒鐘角度的五百分之一,每一百年。不可思議。牛頓死后一百五十多年里,沒有人能夠解決的問題,他解決了。他是對(duì)的。突然之間,引力不再神秘了。引力原來是宇宙的構(gòu)造被它所含的物體彎曲所引起的。牛頓沒有看到這些。在此之前,沒有人看出來,直到今天,我們依然在試圖了解這種看法帶來的各種后果。 大家肯定都知道,這個(gè)人就是大名鼎鼎的阿爾伯特·愛因斯坦,他提出的那個(gè)將物質(zhì)與宇宙的局部幾何聯(lián)系起來并用以解釋引力本質(zhì)的理論,被稱為廣義相對(duì)論。 此理論首次發(fā)表于一九一五年,一百年以前??茖W(xué)家們花了一些時(shí)間才意識(shí)到愛因斯坦捎帶著改變了我們對(duì)所有事物的看法。與在他之前的人們所相信的相反,他發(fā)現(xiàn)了我們的宇宙不僅可能有形狀,而且這個(gè)形狀還是動(dòng)態(tài)的,也就是說會(huì)隨著時(shí)間而變化。當(dāng)恒星、行星以及其他一切東西運(yùn)動(dòng)時(shí),它們?cè)谖覀冇钪鏄?gòu)造中造成的彎曲也隨之改變。適用于這些物體周圍的規(guī)律同樣適用于整個(gè)宇宙。換句話說,雖然愛因斯坦自己并不相信,但他發(fā)現(xiàn)了我們的宇宙會(huì)隨時(shí)間而變化,它有未來。如果某個(gè)東西有未來,它就應(yīng)該有過去,有歷史,甚至有開端。 在愛因斯坦之前,根據(jù)牛頓看來,我們的宇宙一直“如此”?,F(xiàn)在我們知道它并非如此,至少不是如我們所經(jīng)歷的方式。我們已經(jīng)知道這個(gè)事實(shí)一百年了。所以,就從知識(shí)上來說,我們所生活其中的宇宙,我們的宇宙,才一百歲。 |
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