我們都知道的是萬(wàn)有引力,但引力的本質(zhì)是什么呢?即使古人不知道萬(wàn)有引力,他們也不會(huì)感到驚訝,因?yàn)檫@是日常世界的一種本性!。輕的東西比如氣體和火,會(huì)自然向上竄。重物會(huì)自然向下。

牛頓覺(jué)得引力就像一條無(wú)形的線(xiàn),涉及宇宙中的所有物體。從牛頓萬(wàn)有引力公式中,我們可以看出引力的大小與物體的質(zhì)量成正比,與距離的平方成反比。我們的地球被一條從太陽(yáng)上畫(huà)出的看不見(jiàn)的線(xiàn)所畫(huà)出。它繞著太陽(yáng)以規(guī)則的圓周運(yùn)動(dòng),就好像我們?cè)谌右粋(gè)鏈條球。根據(jù)牛頓公式,如果太陽(yáng)突然爆炸,太陽(yáng)的質(zhì)量瞬間下降到零,重力的大小也下降到零,就好像線(xiàn)突然斷裂一樣,那么地球應(yīng)該在瞬間被拋出,這被稱(chēng)為重力的超距離作用。也就是說(shuō),在愛(ài)因斯坦之前,人們總是認(rèn)為重力的相互作用是瞬間產(chǎn)生的。不管有多遠(yuǎn),只要質(zhì)量改變,重力的大小就會(huì)立即改變。

但是引力可以彎曲光線(xiàn),為什么光會(huì)彎曲?愛(ài)因斯坦對(duì)這一觀(guān)點(diǎn)有嚴(yán)重懷疑。因?yàn)楣獾淖疃搪窂,在彎曲的空間里,光的最短路徑看起來(lái)像一條曲線(xiàn),就像我們?cè)谇蛏系膬牲c(diǎn)之間畫(huà)一條最短的線(xiàn),它看起來(lái)像一條曲線(xiàn)。為了建立相對(duì)論,愛(ài)因斯坦提前幾年學(xué)習(xí)了微分幾何。愛(ài)因斯坦認(rèn)為所有質(zhì)量物體都有能量,能量會(huì)使它們周?chē)目臻g變形,速度也會(huì)扭曲時(shí)間。在這個(gè)扭曲的時(shí)空里,傳統(tǒng)的歐幾里德幾何學(xué)幾乎是無(wú)用的。

他需要一種新的思維方式和一種新的數(shù)學(xué)工具來(lái)解決時(shí)空扭曲的問(wèn)題。根據(jù)相對(duì)論等效原理,雖然光沒(méi)有靜態(tài)質(zhì)量,但它有能量,光的能量等于質(zhì)量。所以當(dāng)光線(xiàn)通過(guò)一個(gè)巨大的物體附近時(shí),它應(yīng)該被重力偏轉(zhuǎn)或彎曲。1919年,發(fā)生了日食。英國(guó)天體物理學(xué)家亞瑟·愛(ài)丁頓觀(guān)察了西非和巴西太陽(yáng)后面透明星團(tuán)的位置變化。他看到了應(yīng)該被太陽(yáng)擋住的透明星團(tuán)的光。星光在接近太陽(yáng)時(shí)彎曲了。證明愛(ài)因斯坦的質(zhì)量能量方程和廣義相對(duì)論是正確的。
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