時間是什麼?說實話,我還真的沒有辦法回答,但我知道它總是悄無聲息地從指縫間流走。看著鐘錶秒針滴答滴答地轉動,我們知道時間在流逝,看著過去的照片,我們會感嘆時光飛逝。無論是什麼時候,時間對於人類來說都有著極其重要的意義。
你們知道嗎?時間是會彎曲的!瞭解愛因斯坦廣義相對論人都知道,這是愛因斯坦提出的很重要的一個觀點,將引力當成“時空彎曲的幾何效應”。相信很多人看到這裡都表示不理解,甚至不能接受。確實,愛因斯坦的觀點很多都超出我們相信,那我們接下來一起看看這是怎麼回事吧。
時空彎曲是廣義相對論的四大預言之一。
我們知道光雖然沒有靜止質量,但是卻有動質量,所以經過大質量天體時,也會因為是時空彎曲從而造成光在空間中走曲線,當然根據牛頓萬有引力定律也能計算出這個路線到底彎曲多少,於是人們做實驗檢測經過太陽附近的光。首先透過廣義相對論計算出來是:1.75弧秒,然後根據牛頓萬有引力計算出來是0.875弧秒,到底誰是對的?最後人們做實驗發現計算結果是1.75弧秒,實驗資料支援了廣義相對論。
愛因斯坦在1916年發表了《廣義相對論的基礎》這篇論文時,標誌著廣義相對論理論的正式問世。在廣義相對論中,愛因斯坦預言了在引力場導致的水星進動現象、大質量天體光線譜線紅移現象、光線彎曲現象等,這些預言在當時就被迫不及待的科學家們一一驗證了,由此相對論引起了世界轟動,很快就傳遍了天下。
1919年的日全食
當時愛因斯坦給出的檢驗方法很簡單,就是測量經過太陽附近的光線,只要對照太陽背後的星光在經過太陽附近時的位置變化,就能確定光線是否彎曲。由於太陽光強度太大,白天它周圍是看不見星星的,幸好在廣義相對論發表三年後,就發生了一次日全食,英國天文學界就組織了兩支觀測隊分別前往兩個全食帶經過的地區,其中由愛丁頓帶領前往非洲的觀測隊成功拍攝到全食照片,雖然有點模糊,但還是能分辨出星星位置確實發生位移,並且當時公佈位移量與廣義相對論的計算結果吻合。
時空彎曲到底講的是什麼?
引力是空間和時間彎曲的一種特性。因此,任何有質量的東西都可以扭曲時間。
當然,引力導致的時空扭曲率越大,時間就過得越慢,更大的東西會更好地扭曲時間。 由於質量比太陽大幾十億,黑洞轉化為很大的時間扭曲潛力。 如果你要接近一個黑洞,物體的引力會擴大時間,使事情發生的速度比與外部觀察者相比要慢得多。 然而,如果你想要回程,黑洞就不會成為一個好時光的機器:透過一個叫做事件視界的特定點之後,你和你帶來的任何東西都永遠不會回來。甚至光也如此(因此稱為黑洞)。
這就是愛因斯坦,在同時代人對時間和空間的認識還停留在傳統觀念上時,愛因斯坦的出現就像是半路殺出來個程咬金,顛覆著人們的時空觀!
如今,時空彎曲已經有無數實驗和觀測資料支撐,引力透鏡、黑洞裡光都無法逃逸這些都是最有力的證據。而地球等圍繞著太陽公轉,正是太陽導致時空彎曲,形成時空漩渦(或陷阱)原因導致,這才是引力的本質所在。
總結:
近100年來,物理學取得了很大的突破,特別是量子力學方面取得了非凡的成就,不少新的理論層出不窮,其中就有一條打破我們人類固有意識的理論引起了科學界的軒然大波:時間只是人們憑空想象出來的一種概念,其實它根本就是不存在的!
愛因斯坦作為近代物理學上最重量級的科學家,他一直試圖從相對論理論解釋時間。他在相對論中指出,物質和時間密不可分,而在四維空間裡,時間並不存在。根據物理學理論,物體的質量會導致時空的彎曲,越是靠近質量大的物體,時空的彎曲程度就會越大。
如果時間真的不存在,那麼我們在現實中的一切認知都可能被顛覆,時間很可能只存在於我們的記憶中。對於當代物理學來說,這個觀點還沒有被完全考證,這也是物理學的魅力所在,它指引著我們對宇宙奧秘的不懈探索。
目前,物理學作為自然科學的兩大支柱之一,在眾多學科之中,物理學越來越重要。但是對於大多數人來說,物理是最難的學科。其中抽象的概念、物理原理,令許多孩子苦不堪言。