第308章 人类智慧最极致的浪漫：时空因

李奇维通过理性的思考和深入的分析，大胆假设了两个基本原理。

第一，惯性力场和引力场在局部是等效的。

第二，所有物理定律在任何的参考系中都有相同的形式。

基于这两个原理，就可以得出非惯性系=惯性系+引力场。

因此，面对狭义相对论束手无策的非惯性系问题，就可以分解成惯性系问题。

而惯性系很简单，牛顿定律已经研究的很完美了。

剩下只要专心研究万有引力即可。

开始思维实验。

之前我们说了，假设有一艘以加速度g做加速运动的飞船。

如果有个人K，手里拿个篮球，那么他松开手，篮球就会像自由落体一样，落在飞船的地面上。

而且轨迹、速度等和在地球上完全一样。

因为这时候的飞船给人的感觉就相当于地球。

他分不清篮球受到的到底是万有引力，还是飞船给的惯性力。

好了，重点来了！

现在让我们的思想更近一步。

要是K手里拿的不是篮球，而是手电筒呢？

现在飞船继续以加速度g向上运动。

这时，K在水平方向打开了手电筒，光瞬间产生，沿着水平方向朝K正对面的墙壁运动。

那么，想象一下，此刻站在地球上的人会看到什么现象呢？

很简单。

飞船是在做加速度为g的匀加速运动，而光速又是恒定不变的。

所以水平方向和竖直方向上，光走过的距离是不一样的。

因此，地球上的人会看到光朝飞船加速度的反方向运动。

看起来就像光往下“垂”了。

即光线变成弯曲的了，而不是直线水平了。

看起来就像是一条抛物线。

大家可以在脑海里想象这个场景。

假设在一个直角坐标系上，一个小球在原点被抛出。

如果单位时间内，Y轴经过的距离比X轴大。

那么连起来是不是就是一条抛物线了。

这就是光在加速运动飞船里的情形。

这就不得了。

要知道，惯性力场和引力场是等效的。

此时的宇宙飞船其实就相当于地球。

那么同样，在飞船内光是弯曲的，说明光在地球上同样是弯曲的。

都是由于加速度g的作用，导致光不再走直线，而是变成弯曲传播。

这一步很关键，再好好想想，争取想明白。

为什么我们平时在地球上看不到光走弯线呢。

因为地球的质量太小了，对光的弯曲程度很小。

现在，我们得到了第一个匪夷所思却又理所应当的结论：引力会让光线弯曲。

要是一般人推理到这，估计已经喜出望外了。

哇塞，太牛逼了。

光竟然会弯曲。

这是多么重大的成果啊。

但是真实历史上的爱因斯坦，他没有满足这个结论，又接着继续深入思考下去。

引力会弯曲光线到底意味着什么呢？

这时，他忽然想到了比萨斜塔实验。

当然跟那个真实的实验不太一样，他更进了一步。

爱因斯坦就在想，两个完全不同的物体，比如篮球和鸡。

如果把它们放在真空中，那么二者在引力的作用下，下落的速度、轨迹等是完全一样的。

这跟篮球和鸡本身具有什么理化性质毫无关系。

如果大胆假设，篮球和鸡达到了光速，那么它们就会和光一样，走光的路径。

光会弯曲，它们也会弯曲。

爱因斯坦灵光一闪，他觉得这个现象，就感觉引力好像不存在一样。

不管是光，还是篮球和鸡，它们都像是在一个已经确定中的路径运动一样。

什么意思呢？

就比如现在有一段光滑的轨道，形状崎岖不平。

那么不管你放什么东西进来，它们走的路线都是一样的。

只能是轨道本身的形状。

因为路线已经被定死了，就是这个形状。

不管什么物质、什么速度，都影响不了轨道。

到此，爱因斯坦发现了惊天之秘：引力不存在，让物体轨迹发生变化的是时空本身。

于是他大胆猜测：万有引力的本质是时空的弯曲！

轰！

推理到这里，李奇维只觉得脑海中有惊雷在炸响。

胸腔中仿佛有一股热流直冲天灵盖！

热流轰然爆发，组成了一道霸天绝地的身影。

那道身影立足地球，背朝众生，直面浩瀚的宇宙。

他轻轻吐出一个音符：“力！”

声音迎着空间，炸裂般传递出去，直达宇宙的边荒。

落在宇宙万灵的耳中，犹如洪钟大吕，气吞山河，霸道无比。

李奇维深吸一口气，缓缓收回异象。

他从牛顿定律一步一步推导，终于发现了引力和时空弯曲的关系。

还有比这更让人激动和疯狂的事情吗？

前世的他没有做过这样的事情，因为没有那种特殊的环境。

而现在，即便他两耳不闻窗外事，但是外界对于他的期待，他通过迪莉娅已经知道了。

他现在就是物理学的中心，整个时代大势落在了他的肩膀上。

这一刻，他的大脑好像都发生了进化，逐渐向真正的天才靠近。

李奇维呼吸加速、心跳加快，笔尖都在颤抖。

宇宙的奥秘此刻就好像具现化了。

被他握在手里，弯曲缠绕如奇谲瑰丽的光线。

李奇维再度深吸一口气，慢慢地平复下来，事情还未结束。

接下来，他就要想办法证明时空弯曲这个惊世骇俗的观点。

老规矩，依然是思想实验，能不动手就不动手。

这就是大名鼎鼎的圆盘实验。

现在，请闭上眼。

想象漆黑一片，广袤孤寂的太空中有一个巨大的圆盘。

此时有两个人站在圆盘上，分别是X和Y。

X站在圆盘的中心，Y站在圆盘的边缘。

现在，巨大圆盘开始顺时针转动，其产生的向心加速度正好等于地球的重力加速度。

（注：圆盘旋转的速度虽然不变，但它依然是变速运动，因为运动方向时刻都在变化。）

（而圆周运动的加速度方向总是指向圆心的。）

那么和宇宙飞船一样。

此刻站在圆盘边缘的Y，由于是跟着圆盘一起运动。

所以他会受到一个惯性离心力，其大小就等于他在地球表面受到的引力。

因此Y就会觉得自己好像依然是站在地球上，非常巴适。

但是X就难受了。

因为他处在圆盘的中心。

圆盘没有给他施加任何的惯性力，同时也没有引力。

所以X就会变成失重状态，相当于他站在了地球的中心。

这个圆盘就是一个和地球引力场等价的装置。

根据狭义相对论，此时Y是相对于X做加速运动的。

（不要反过来问，为什么不是X相对于Y做加速运动的，前面章节有解释。）

所以Y的时间就比X的时间要慢。（钟慢效应）

由于圆盘的加速度等效于引力。

所以我们可以认为是引力导致Y的时间变慢了。

如果此时让中心的X开始逐渐靠近Y，那么他的时间也会因为有了加速度而逐渐变慢。

随着X移动的距离越大，他受到的惯性力加速度就越大，时间就越慢。

等效于X受到的引力越大，则时间越慢。

李奇维咔咔咔一顿计算。

时间变慢的过程是一条曲线。

因此，他就可以得出结论：引力可以导致时间弯曲。

好了，接下来再看空间。

首先，让X再回到圆盘的中心。

接着，让X和Y分别同时测量圆盘的周长。

此刻，X测量出来的圆盘尺寸，和在地球上的观察者测量出来的尺寸是一样的。

因为X和地球观察者都是相对于圆盘是静止的。

但是Y测量出来的尺寸，则因为狭义相对论的尺缩效应，从而和X不一样。

Y测量出来的周长更大。

因为Y在X和地球观察者看来，他发生了尺缩效应，因此他手中的尺子也变短了。

所以同样的圆盘，他的尺子需要多测几次才能测量完周长。

（注意，在X看来，圆盘的周长同时也发生了收缩。）

（但是X手中的尺子并没有收缩，所以他测出来的周长还是小于Y测出来的。）

接着，Y用他测量出来的周长去计算圆盘的圆周率，就会发现结果大于π。

李奇维通过复杂的数学计算，精确地得出了这个结果。

顺理成章地，他就可以从这个圆盘实验中，得到一个推论：

即圆盘所在的空间发生了弯曲，圆周率不再是π。

因为在一个二维的平面上，一个圆形的圆周率是固定的π。

而现在圆周率变了，就足以说明这个圆就不在一个平直的空间中了。

因此，太空中的巨大圆盘也不是在平直的空间中。

引力弯曲了空间。

至此，李奇维仅仅通过巧妙且精致的思维实验，就证明了引力会让时空发生弯曲。

或者说，有引力的地方，时空就不是平直的。

到这里，他完美证明了，引力只是一种假象，它并不存在。

引力只是时空弯曲产生的一个结果形式而已，是一种几何效应。

本质上，是因为弯曲的时空，让物体之间有了可以运动的轨道，从而产生了力的假象。

哗！

当李奇维写到这里的时候，他重重地吐出了一口气。

惊天动地、惊世骇俗的广义相对论，其核心理论就这样在他的手中完成了。

没有人能够体会到他此刻的心情。

激动、热血、颤抖、紧张、懵逼，各种情感交织在一起。

即便以他十多年来养成的沉稳气质，也忍不住动容了。

那可是广义相对论啊！

人类百万年历史上，思想成就的最巅峰代表。

它让人类的思想超越了肉体的限制，包容了整个宇宙。

用任何伟大的语言赞美都不为过。

所谓的帝王将相，在这个理论面前，恐怕连提鞋的资格都没有。

而现在，李奇维亲手从头开始，打造出了这个无与伦比的理论。

他心潮澎湃，因激动而口干舌燥，拿起旁边的茶水就是一顿猛灌。

价值千金的茶叶泡出的上等好茶，此刻也只是解渴的东西而已。

他面前纸上的一个字，就比全世界所有的茶叶加在一起还要珍贵。

李奇维高喊一声：“迪莉娅，加茶。”

吱！

在办公室外边的迪莉娅闻声而入，手里拿着茶壶。

她关好门刚一转身看到李奇维，忽然“呀”的一声，然后捂住了小嘴。

李奇维有点莫名其妙，自己脸上又没有花，对方这是怎么了。

然而此刻，在迪莉娅的眼里，李奇维身上散发的气质让她沉沦了。

那是一种什么样的魅力啊。

对于她有一种无法抗拒的吸引力。

就好像把全世界所有男人最优秀的特质，都集中在了一个人的身上。

迪莉娅在伦敦国王学院好几年了，却从来没有见过像此刻的李奇维这样的男人。

性感、无敌、神秘、让所有女人只敢远观，不可亵玩。

迪莉娅口干舌燥，浑身燥热，她感觉快压抑不住自己了。

李奇维的身影恍惚间无限高大，连天都压不住了。

浑身散发的智慧气息，让迪莉娅差点颤抖的窒息了。

这是李奇维刚刚突破天人，以物理入圣后的气息残留。

发现宇宙伟大真理后，李奇维的气质就已经彻底改变。

对于迪莉娅这种学习理科的女性来说，不亚于世间最浓烈的药物。

她结结巴巴，颤抖地说道：“布...布鲁斯教授，您...您...是...”

李奇维笑道：“怎么了，迪莉娅，过来加茶啊。”

“是不是刚刚我的声音太大了。”

迪莉娅猛然惊醒，那种感觉逐渐消失了。

“不...不是，我只是刚刚好像看到了什么不可思议的现象。”

“布鲁斯教授，您没事吧。”

李奇维看着这个傻乎乎的洋妞，笑道：“我很好，刚刚理论有了重大突破，所以激动地多喝了几口。”

“你给我再加满吧。”

迪莉娅连忙哦了一声，快速走到李奇维的身边，一边加茶一边兴奋地问道：

“哇，布鲁斯教授，您的广义相对论终于要完成了吗？”

李奇维淡淡一笑，“还差一点，不过也快了。”

迪莉娅甜甜一笑，胸口又猛地颤动了一下，把李奇维偷瞄的眼睛看的眼皮直跳。

迪莉娅加完茶后，就轻轻出去了，她不敢打扰布鲁斯教授继续思考。

当她走到门口时，忽然感觉到下半身的异样，顿时羞愧的脸颊通红，掩面而逃。

不过这一幕，我们的正人君子李三少目不斜视，没有看到。

此刻，他补充完茶水能量后，重新打起精神，又专注在论文上了。

现在已经知道，引力的本质是时空弯曲。

那么下一步很自然就得研究，时空到底是如何弯曲的。

后世的那句经典名言：物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动。

那么这个“如何”到底是如何呢？