思彤聊宇宙(每周三更新)

时间和空间(下)


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第四章:时间与空间(下)
上一章,我们讲到了爱因斯坦的狭义相对论,这一章,我将继续为你讲解有关相对论的其他知识。
狭义相对论表明,一个物体的质量也跟速度有着一定的关系,速度的变化也会引起质量的变化,速度变大,质量也变大,速度变小,质量也变小。当一个物体以10%的光速,他的质量将增大0.5%,当速度达到90%光速时,质量会变成原来的两倍,越接近光速,质量增加就越快,但他永远无法达到光速,因为一旦达到光速,他的质量将变得无限大。这也是狭义相对论的另一种简单的解释,也就是我之前提到的,光速是宇宙中的最大速度,没有任何一种物体的速度能够达到光速。
狭义相对论很伟大,很多人都为之欢呼,但爱因斯坦却发现了一个问题:太阳光传到地球,需要8分钟,也就是说,我们看到的是8分钟前的太阳光,如果太阳突然消失,八分钟以后,地球上才会没有太阳光的照射,可太阳如果消失,太阳对地球的引力也会突然消失,不会等到八分钟后在消失,那不就是说,引力,比光跑的快吗?为什么?爱因斯坦从1908年开始研究这个问题,一直到1915年,终于想清楚了,于是,扬名世界的广义相对论出现了。广义相对论说,引力不是力,而是时空的弯曲,引力是弯曲,什么意思?确实,广义相对论比起狭义相对论,不是很容易理解,如果他好懂,爱因斯坦就不可能像今天这样被世人追捧,正因为他不好懂,才能体现出爱因斯坦那超乎凡人的思考能力。
在爱因斯坦提出相对论后的几年里,科学界一直流传这这样一句话:世界上真正懂广义相对论的人,包括爱因斯坦,只有三个。当然,这有开玩笑的性质。广义相对论的意思基本的意思是,时间和空间并称为时空,而在爱因斯坦的广义相对论中,爱因斯坦认为,时空是一张网,而太阳的质量把这张时空之网压出了一个坑,而其他的星球都在这个网上,因为太阳的质量在太阳系中最大,所以时空之网上就会就一个斜面,而其他的星球都在这个斜面上,同时自身有动力,所以,星球就会围着太阳转,可能这么说很多人还是会感觉很晕,所以,我特意准备了几张图片,这样可以让大家更加直观的了解广义相对论的时空弯曲。
看完图片,大家是不是对时空弯曲有了一定的了解了呢?
现在,我们假设图中的大球为太阳,而那个小球是地球,太阳压出了一个大坑,坑壁是一个斜面,而地球正好在这个斜面上,并且有一个力,才使地球能绕着太阳一圈一圈的转,有了时空弯曲的说法,刚才提到的那个问题,也就是:为什么引力比光跑的快?因为引力不是力,是时空之网的弯曲,当太阳突然消失时,太阳的质量也会随之消失,太阳只要失去质量,时空之网上的那个大坑就不负存在了,当然地球马上就不会围绕着一个点转动了,所以,有了时空之网的这个说法,刚才那个问题就迎刃而解了。
好了,关于相对论,我就先讲到这里,下一章,我将带你了解有关不确定性原理的知识,下章再见!
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思彤聊宇宙(每周三更新)By 思彤tony