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時空彎曲效應不是相對論的臆想,而是一次偉大的思想飛躍對現實的正確描述

在沒有科學的年代裡,人們對一切都是懵懵懂懂,似乎所有的問題都可以歸咎於神的創造,所以在那個時代里,我們沒有疑問,就算有疑問,也無從尋找答案。而隨著牛頓力學的誕生,萬有引力的出現,人們開始對世界的規律有了一定的認識。牛頓所創造的經典力學體系在我們生活的方方面面得到了驗證,萬有引力更是被奉為描述宇宙規律的經典。直到人們開始思考,引力到底是從何而來的?之後一個天才的理論出現了,那就是廣義相對論,廣義相對論的描述極為大膽,我們第一次聽到了關於時空彎曲的說法。

遺憾的是,時至今日,還有人對時空彎曲不以為然,認為是廣義相對論的臆想。這是因為時空彎曲效應似乎違背了我們一直所知的常識,但實際上時空彎曲才是引力的本質和宇宙的規律,我們看不到是因為我們身處於地球的封閉系統之中,時空彎曲效應的表現很小,幾乎無法察覺,就如同我們站在地球之上發現不了地球是圓的一樣。按照萬有引力定律,毫無疑問,引力應該是一種力,既然是一種力,那麼就有問題了,我們都知道,無論物體的質量如何,組成結構如何,其在進行自由落體運動的時候所表現的運動規律都是一樣的。

這就是說明在萬有引力的作用下,物體運動不具有相對性,面對這個問題,愛因斯坦馬上就想到了只有一種可能,那就是萬有引力根本就不是一種力,而是一種幾何效應。廣義相對論和時空彎曲由此而生。所謂的時空彎曲,用舉例的方式來說明,你可以想像有一張懸空的大網,然後大網上放了一個叫做太陽的大球,大球使得大網發生凹陷,而靠近凹陷區域的物體則會沿著彎曲的空間運動。當然這只是基於二維平面的想像,而在三維空間之中,你可以試想一個方塊中充滿橫豎交錯的網格線,當方塊中心有一個大球開始拉拽這些網格線的時候,整個方塊區域中的網格線就會向中心發生彎曲。

這就是時空彎曲效應了,也就是引力的本質。空間彎曲不僅可以作用於其他天體,事實上其可以作用於任何物質,當然也包括光,最直觀的例子就是,當有一個恆星的光射向地球,中途經過太陽時,由於太陽導致周圍時空發生了彎曲,所以光線的路徑發生了折射,因此我們所看到的恆星實際上並不在我們看到的位置,這很容易證明,因為我們與太陽的位置是相對的,當我們轉到另一個方向的時候,恆星發射的光線不再經過太陽的時候,我們此時測定的恆星位置就與剛才不一樣了。這就是時空彎曲效應的最有力證明。

上面所說的例子都是關於空間彎曲的,但時間和空間是一體的,如果只有空間發生了彎曲,而時間並沒有隨之變慢或變快,那麼所有的測試結果就無法成立,在此我們只需要知道這一點,而具體原理由於太過複雜,暫且不做解釋。此外,根據廣義相對論和時空彎曲所預言的引力波也在若干年後被實驗所證明,這也充分說明了廣義相對論和時空彎曲效應的正確性。而我們所知的一般常識實際上只是受限於自身所處的位置而被蒙蔽而已。在此,我們不得不驚嘆愛因斯坦是如何完成這偉大的思想飛躍的。現在你對廣義相對論或時空彎曲效應還有什麼疑問嗎?

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