光的一种特质颠覆我们的宇宙观,让爱因斯坦对引力有了新的见解!
爱因斯坦成长在十九世纪晚期,当时正值电力时代初来乍到,电力点亮了城市,催生出各式各样著名物理学家牛顿永远也无法想象的科技,这些发现攸关于一个爱因斯坦从小就很着迷的东西:光。这里所说的光不是在说灯泡或是街灯而是光的本质。爱因斯坦执迷于其中一种尤其奇怪的特性,光的速度,这将带领爱因斯坦推翻牛顿对于空间的看法。

想象一下,我们都坐过车,当我们坐车以时速20公里前行,若想要更快,司机只需要踩油门,车速就会跟着改变,你能感觉得到速速有变化,但你看车上的时速表也能知道,或是路上的雷达测速显示牌。但再试想一下,现在不是测试车的速度,而是雷达测速显示牌测量车头灯发出光线的速度,显示牌所测得的光速将是惊人的每秒30万公里。你会以为当车开始启动,光速会相应随着汽车速度而增加,你会以为移动中的车会带给光线额外的推力,但其实竟然不是这样,雷达测速显示牌,又或其他测量光速的装置测量到的都会是每秒30万公里,不管车有没有在动都一样。
但为什么会这样呢?怎么可能无论在什么状态下测量光速,结果都是一样的呢?爱因斯坦澄清这个谜题的方法是知道速度只是在测量某物在一段时间内移动的空间,爱因斯坦提出了当时惊人的概念,就是空间和时间可以共同合作,持续调整出确切的量,所以不管你在测量光速时移动多块,光速永远都是每秒30万公公里。
为了尊重光的绝对值,时间就不能是绝对的,同样空间也不能是绝对的,这两者得要变成相对的。如果空间和时间有弹性,听来不熟悉,也只是因为我们在日常生活中没有移动得快到能看出究竟,但如果你刚才坐的车能以接近光速移动,其中的效果将不再是隐藏的。

比如说我站在街头,而你以逼近光速接近,我就会看到空间在调整,所以你的车会变得几乎只有几寸长,我也会听到你的手表秒针跳得很慢。但对于坐在车里的你来说,你的手表秒针跳动正常,而车里的空间也会和平时一样。但是当你向车外看,会看到空间正在猛烈调整,这一切都是为了维持光速这个常数。
所以对爱因斯坦来说,时间和空间不再是固定而绝对的,反倒会因为运动而融合在一起,形成一个单一的实体,称之为“时空”。而在爱因斯坦眼中,这个空间的新形象将会解答一个深深的谜题,关于宇宙中一种最普遍的力量:重力。
牛顿知道重力能让物体互相吸引,而他的定律精准预测了重力的强度,但重力是怎么运作的呢?地球是如何隔着虚无空间,牵引着几十万公里远的月球?感觉就像是中间有隐形的线相连,但是大家都知道不是这样的。

而牛顿定律并没有提供解释。爱因斯坦发现牛顿的重力学说没有给出重力的本质,他需要想出其中的机制。在设法解谜十多年后,爱因斯坦达成了惊人的结论,重力的秘密就在时空的本质中,这比他先前体会到的更有弹性。时空就像布料一样可以伸展,这和当年牛顿的理论相比有了一个极端的突破。
我们都玩过桌球,想象下,把桌球想象成时空,把那些球想象成空间中的物体。如果时空像桌面一样平坦,物体就会呈直线行进,但若空间像布料能伸展弯曲呢?这感觉或许有点奇怪。如果把中午放在有弹性的时空会如何呢?重物会把时空压成凹陷形状,如果这时再打球,这个球就会沿着布料被重物压出的凹陷走。


而这让爱因斯坦领悟到这就是重力运作的方式,是因时空内的物体造成时空扭曲,换句话说,重力就是时空本身的形状。月球沿着轨道走,不是因为被神秘力量往地球牵引,而是因为沿着被地球在时空中所创造出来的凹陷弧形而滚动。

因为爱因斯坦,我们知道空间变得不只真实,而且还有弹性。突然间空间有了性质,突然间空间有了曲率,突然间空间有了弹性几何,这开启了我们对现实的全新思考,用来描述整个宇宙。爱因斯坦也因为这项观察而留名青史。
大家都在看
-
关于宇宙的4大真相,99%的人都被误导了 相信很多人都觉得自己虽然不是天文学家,但至少对宇宙有点常识。比如,太阳是黄色的、黑洞啥都能吸进去、水星是太阳系中最热的行星,但如果我告诉你,其实这些都是误区,你会不会有点震惊?接下来,我就带你一起拆穿 ... 宇宙探索05-13
-
探索宇宙线起源之谜 这个开放日不容错过! 高海拔宇宙线观测站 (LHAASO,拉索)将于2025年5月15日至5月21日举行公众开放日活动,邀您一起探索宇宙线起源之谜!拉索是以宇宙线观测研究为核心的国家重大科技基础设施,是世界上灵敏度最高的超高能伽马探测装置, ... 宇宙探索05-13
-
阜康之星航天陨石科普馆研学游:点燃青少年宇宙探索之火 5月7日,阜康市第四中学400余名学生走进阜康之星——航天陨石科普馆,开启了一场别开生面的主题研学之旅。通过沉浸式体验与互动学习,带领师生们深入探索宇宙奥秘,感受科学魅力,成功点燃了青少年对天文与航天知识 ... 宇宙探索05-13
-
宇宙探索中使用的先进机器人技术与科研成果总结 宇宙探索中使用的先进机器人技术与科研成果总结在浩瀚无垠的宇宙中,人类从未止步。早期的天文学家通过肉眼观察星空,逐渐揭开宇宙的奥秘。而今,伴随着无人机、探测器以及各种先进机器人技术的出现,探索宇宙的步伐 ... 宇宙探索05-07
-
宇宙探索中行星资源利用的潜力与挑战分析 宇宙探索中行星资源利用的潜力与挑战分析随着科技的发展和人类对宇宙的探索加深,行星资源利用日益成为一个重要的话题。宇宙中充满了巨大的资源潜力,包括稀有金属、氦-3、水和其他可用于生命维持的物质。这些资源的 ... 宇宙探索05-06
-
宇宙中的高能辐射及其对未来太空探索的挑战与应对 宇宙中的高能辐射及其对未来太空探索的挑战与应对在探索宇宙的过程中,空间探测器、宇航员和其他相关设备都将面临着各种各样的挑战。而其中一个最为严峻的挑战便是高能辐射。高能辐射来自太阳、宇宙的其他天体以及宇 ... 宇宙探索05-06
-
人类对探索宇宙探索的越深,越觉得自己渺小 你或许难以置信,人类对宇宙探索得越深入就越感到绝望。因为在这片无垠的黑暗中,隐藏着两条让人类心惊胆战的定律:其一,我们所见的宇宙皆是过往的残影。其二,宇宙的浩瀚远超一切想象。人类的存在如同一粒尘埃,在 ... 宇宙探索05-03
-
中国首台大型通用型光谱望远镜启航:开启自主探索宇宙的新纪元 2025年4月27日,随着上海交通大学JUST光谱望远镜在青海冷湖天文观测基地的基建正式启动,中国天文学迎来了历史性的一刻——国产大型通用型光谱望远镜实现“零的突破”。这座口径达4.4米的“星辰之眼”,不仅是我国天 ... 宇宙探索04-29
-
点燃探索宇宙的热情!昆明市第十八幼儿园童心向太空 掌上春城讯近日,昆明市第十八幼儿园内热闹非凡,一场以“童心向太空 点亮航天梦”为主题的精彩活动在此开展,为孩子们打开了一扇通往浩瀚宇宙的奇妙大门。活动现场,不同年龄段的孩子沉浸在属于自己的航天探索之旅 ... 宇宙探索04-29
-
冷湖!探索宇宙的世界级“星辰之眼”!上海交大领衔为中国天文学发展再添利器 上海交通大学JUST光谱望远镜(Jiao-tong University Spectroscopic Telescope,简称JUST)基建项目建设启动会,昨天在冷湖天文观测基地B平台举行,标志着国产大型通用光谱望远镜研发实现了零的突破,中国天文观测再 ... 宇宙探索04-28
相关文章
- 神舟二十号:探索宇宙新征程
- 神舟二十号发射:探索宇宙新征程,科技发展新高度
- 【学习小组】习近平:探索浩瀚宇宙,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦
- 神舟二十号载人飞行任务大揭秘:探索宇宙新征程
- 宇宙中存在着最神秘的天体,虫洞,今天揭开虫洞的神秘面纱
- 太阳系外生命“最有力证据”现身,宇宙探索迎历史性转折 (2)
- 宇宙深处的旅程!从地球到银河边缘,探索无垠的星空奥秘!
- 渺小人类何以窥探浩瀚宇宙?认知边界与探索之路大揭秘
- 向着太空出发!“中国航天日”巡讲活动进校园,航天专家讲述宇宙探索故事
- 神秘的宇宙——探索黑洞的奥秘
- 向星辰出发:人类移居宇宙的探索之路
- 人类的宇宙探索:梦想与未来的征程
- AI可能会继承人类没有完成的"好奇心", 去探索宇宙的目的
- 睿创微纳助力宇宙探索,国产短波红外探测器首次成功应用于地基红外天文观测
- 宇宙射线探测实验的探索与挑战
- 2025年危机悄然逼近,你做好准备了吗?
- 月球丢失后果大揭秘!地外文明星际飞船曝光!
- 宇宙探索全集,带你领略浩瀚星空!
- 探索宇宙:无尽奥秘中的人类征程,带你开启奇妙宇宙之旅
- 量子芯片登太空:当硬核科技邂逅宇宙探索的浪漫
热门阅读
-
预言2030年太阳将休眠,恐怖的千年极寒将来临 07-11
-
中国十大元帅之死,多高寿而善终(林彪叛逃而死) 07-11
-
因果报应真实事例,做尽坏事必遭天谴 07-11
-
全球人口减少可能带来的六大教训和好处 07-18
-
离太阳最近的十大恒星排名,宇宙最大十大星球 04-12