连载科普-广义相对论

众所周知,牛顿发现了“万有引力”,遗憾的是,他并没有解释万有引力是什么。

牛顿的公式预言了天王星和海王星,这在他预言之后相继被发现。而,在水星这里,出现了一点问题。水星那个鸡蛋状的轨道自己会旋转,因此水星每次的轨迹都不同,牛顿在他去世那天都没有找到解释的答案,然而在1727年后的188年后,有个人突然提出了惊人的想法。

想象一下,我们的太阳系。突然拿走太阳,我们的地球是突然偏离轨道,还是在几分钟后脱离呢?爱因斯坦从这点出发,提出了引力是时空弯曲的结果。这就好像,太阳地球都在一张薄纸上,太阳能压弯纸面造成纸面的弯曲,地球也能,只不过太阳对纸面弯曲程度更高,而太阳消失后,这种原本的凹陷会像水波(引力波)一样对周围的纸面产生影响,随后引力作用才会消失。

在爱因斯坦的宇宙中,水星被压扁的圆环轨道会绕着太阳转到,多快呢?大概是一秒钟角度的500分之一。爱因斯坦解决了这个问题,从此,引力不再陌生神秘。引力原来是宇宙的构造被它所含物质弯曲所引起的。这就是爱因斯坦著名的广义相对论,取代了传统对引力是一种力的看法。

在爱因斯坦之前,人们认为我们的宇宙一直“如此”,现在我们知道宇宙并不一直“如此”。所以,从知识上看,我们的宇宙才一百岁。

自此我们必须了解一个概念:宇宙第一原则——在相似条件下,大自然在任何空间与时间都遵循同样的定律,无论在哪里,任何时候都如此。

我们了解宇宙的唯一途径——光。光,别名电磁辐射,既可认为是微粒,也可认为是波。光按能量低到高可分为:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X光、伽马射线。

我们现在能检测到的最遥远星光就是138亿年,即出发于临界面。

在后面我们还会对光进行深入的研究,现在我们只从人们对光的观察得到的一些结果进行研究。

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