爱因斯坦的狭义相对论提出了当你以光速运动时,时间就会静止。而质量同样取决于速度,物体运动的越快,质量也就越大。狭义相对论更新了人们的世界观,也为广义相对论的诞生奠定了坚实的基础。狭义相对论是基于惯性系,也就是说在没有加速度的条件下,但是世界上根本找不到真正绝对的惯性系。于是爱因斯坦就绞尽脑汁把相对论从惯性推广到非惯性,也就出现了后来的广义相对论。 想象一下,当你在电梯里自由落体时是感受不到重力的,就像在电梯里悬浮了一样,而电梯自由下落是引力导致的,你在里面感受不到重力加速度,这个场景刚好把狭义相对论无法处理的引力和加速度都包含了进来,而且它们似乎是相等的。爱因斯坦在经过了一轮疯狂的思考之后,提出了一个大胆的假设,引力场和加速度是等效的,也就是说局部引力场中自由下落的参考系与无引力的惯性系不可区分。 通俗一点就是当你悬浮在电梯里时,别人从里面完全无法区分你是悬浮在天空里还是在一个自由落体运动的电梯里。无法区分就是等价,即两者在物理上是一样的,这就是等效原理。它是广义相对论的一个假设,和光速不变是狭义相对论的假设一样,爱因斯坦利用等效原理把带引力的非惯性系转化成不含引力的惯性系。凡是有引力的地方都给它加一个自由降落的参考系将引力消除,然后剩下的事情用狭义相对论处理,利用这个思想,爱因斯坦创立了广义相对论,并计算出了复杂的数学公式。 用一句比较诗意优雅的话来说:物质告诉时空怎么弯曲,时空告诉物质怎么运动,广义相对论的核心思想就是任何有质量的物体都会引起时空弯曲,然后物体在这个弯曲的时空里继续做它们的惯性运动。虽然广义相对论的有些内容超出了我们的日常经验,但后来它们都被证实是正确的。比如引力透镜效应、近日点进动、引力红移或者是时空结构中的涟漪等等。爱因斯坦的思想对于我们来说是超前的,他的相对论对人类物理的进展是无可替代的。物理的世界是神秘却又诱人的,相信还有很多奥秘在等待着我们去发现。 |