第308章 人類智慧最極致的浪漫:時空因你而彎曲!
李奇維通過理性的思考和深入的分析,大膽假設了兩個基本原理。
第一,慣性力場和引力場在局部是等效的。
第二,所有物理定律在任何的參考系中都有相同的形式。
基於這兩個原理,就可以得出非慣性系=慣性系+引力場。
因此,面對狹義相對論束手無策的非慣性系問題,就可以分解成慣性系問題。
而慣性系很簡單,牛頓定律已經研究的很完美了。
剩下只要專心研究萬有引力即可。
開始思維實驗。
之前我們說了,假設有一艘以加速度g做加速運動的飛船。
如果有個人k,手裡拿個籃球,那麼他鬆開手,籃球就會像自由落體一樣,落在飛船的地面上。
而且軌跡、速度等和在地球上完全一樣。
因為這時候的飛船給人的感覺就相當於地球。
他分不清籃球受到的到底是萬有引力,還是飛船給的慣性力。
好了,重點來了!
現在讓我們的思想更近一步。
要是k手裡拿的不是籃球,而是手電筒呢?
現在飛船繼續以加速度g向上運動。
這時,k在水平方向打開了手電筒,光瞬間產生,沿著水平方向朝k正對面的牆壁運動。
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。
飛船是在做加速度為g的勻加速運動,而光速又是恆定不變的。
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運動。
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。
大家可以在腦海裡想象這個場景。
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。
這就是光在加速運動飛船裡的情形。
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。
為什麼我們平時在地球上看不到光走彎線呢。
因為地球的質量太小了,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,又接著繼續深入思考下去。
引力會彎曲光線到底意味著什麼呢?
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運動一樣。
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。
因為路線已經被定死了,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秘: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!
推理到這裡,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,背朝眾生,直面浩瀚的宇宙。