愛因斯坦,這四個字早已脫離了人名的存在,更是天才大腦的標志和象征。我們經(jīng)常會聽到有人這樣說:某某是某個領(lǐng)域的愛因斯坦。可見愛因斯坦有多么地偉大!
愛因斯坦的偉大在于他創(chuàng)建的相對論,包括狹義相對論和廣義相對論。
對比之下,廣義相對論顯得更偉大,更具有顛覆性,廣義相對論讓愛因斯坦那顛覆性思維大腦體現(xiàn)得淋漓盡致,而狹義相對論更像是水到渠成。
如果沒有愛因斯坦,洛倫茲龐加萊等人也會很快提出狹義相對論,尤其是洛倫茲距離狹義相對論僅有一步之遙,就差捅破“一層窗戶紙”了,。
但是如果沒有愛因斯坦,短時間內(nèi)物理學(xué)家?guī)缀醪豢赡芴岢鰪V義相對論。雖然廣義相對論是建立在狹義相對論基礎(chǔ)上提出來的,但廣義相對論是狹義相對論的一次升華,更是思維方式的升華。
在我們的固有思維里,時間和空間是兩個完全不相干的東西,時間和空間是孤立存在的。但是愛因斯坦告訴我們:時間和空間是有機的整體,兩者不可分割,任何把時間和空間分開討論的行為都沒有意義。
這就是所謂的“時空”,我們都生活在四維時空里。
在“廣義相對性原理”和“等效原理”(慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量等效)兩大前提的基礎(chǔ)上,愛因斯坦提出了著名的“廣義相對論”。
廣義相對論的核心是“時空彎曲”,任何有質(zhì)量的物體都會對周圍時空造成彎曲。同時,任何物體都沿著時空里的最短路線運動,注意這里說的是“時空的最短路線”,而不是“空間”的最短路線。
廣義相對論提出的“時空彎曲”詮釋了引力的本質(zhì),強調(diào)引力其實是不存在的,引力只是時空彎曲的表象而已。
由于時空具有彈性,就像彈簧床那樣。試想一下,一個重物放在彈簧床上,形成凹陷。在凹陷的地方放一個小球,小球就會沿著凹陷運動,圍繞著凹陷的中心運動。
廣義相對論強調(diào)的時空彎曲確實存在,科學(xué)家們早就觀察到光線從太陽附近飛過時,光線就會發(fā)生彎曲。
時空的彎曲意味著“時間和空間”都會發(fā)生彎曲。時間是如何彎曲的呢?
舉個簡單的例子,高樓的頂層的鐘表就比一層的鐘表走得快一些(當然快得非常有限),因為樓頂?shù)臅r空彎曲得稍微少一些,所以鐘表就會走得快。
不過,網(wǎng)絡(luò)上所謂的“時空彎曲”示意圖大多數(shù)都是不嚴謹?shù)模瑫r空彎曲并不是“朝下彎曲”(宇宙中也沒有上下之分),而是朝物體的質(zhì)心彎曲,具體如下:
網(wǎng)絡(luò)上的時空彎曲示意圖,只是一種通俗的描述方式,更方便大家理解。通俗的東西一般都缺乏嚴謹性。
同時,物體的運動也會拉拽時空結(jié)構(gòu)。總之,物體與時空的關(guān)系可以用一句話總結(jié):時空告訴物體如何運動,物體告訴時空如何彎曲。






