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拜見校長大人 正文 第五百一十三幕.引力與時空扭曲

作者/無火的余灰 看小說文學(xué)作品上精彩東方文學(xué) http://www.nuodawy.com ,就這么定了!
    萊納的話仿佛在原本平靜的湖泊中投入了一枚石子,自此,波瀾不驚的湖面泛起了一陣陣漣漪,不再平整。

    “時空是扭曲的?”

    布拉格斯閣下若有所悟,復(fù)述著萊納的話。

    “在原本相對論的理論下,時空應(yīng)當(dāng)是平整的,這樣就能解釋光速的問題,但隨之而來的光線在引力場之中彎曲的觀測現(xiàn)象卻令相對論不再完備。”

    萊納說道,他揮手,光芒構(gòu)成了簡單的星系模樣,是一顆行星環(huán)繞恒星運轉(zhuǎn)的圖樣。

    “過去我們認(rèn)為,引力是物體之間的相互吸引作用,就像是一根繩子,連接著兩個物體。”

    隨著萊納的話語,從恒星中延伸出一條細(xì)線,與行星相連,這就像是行星被恒星牽扯著運動一般。

    “這是在平坦時空中的引力作用模式,可以看到,假如按照這樣的方式,那么對于遙遠(yuǎn)地方的物體,引力便需要一定的時間來進(jìn)行作用,整個宇宙的星體運轉(zhuǎn)將會呈現(xiàn)一個極為混亂的模式。”

    萊納手邊出現(xiàn)了一個不斷運轉(zhuǎn)著的光團(tuán),這是他的計算法陣,在一段時間的計算之后,萊納針對一個恒星與三個行星的天體系統(tǒng)進(jìn)行了計算,代入引力速度的概念,可以看到,其運轉(zhuǎn)極為不規(guī)律,與觀測情況截然不同。

    “那么我們要么就假設(shè)引力作用不需要時間,超越了光速,這與相對論違背,要么就假設(shè),引力并不是一種通常意義上的相互作用力。”

    萊納打了個響指,原本凌亂不堪,毫無規(guī)律的星辰運轉(zhuǎn)立刻暫停了下來。

    在這平面上,萊納伸手,輕輕往下一拉。

    他在恒星所在的平面制造出了一個凹陷,這就像是在一塊平鋪的布上落下了一個沉重的鐵球,由于恒星的質(zhì)量,整個平面產(chǎn)生了扭曲。

    接著,萊納切斷了恒星與行星之間的連線。

    一個響指,整個天體系統(tǒng)再度運轉(zhuǎn)起來。

    這個時候,法師們驚訝地看到,行星由于平面的凹陷而向著恒星移動,再加上本身向前的速度而運轉(zhuǎn),兩者構(gòu)成了一個完美的平衡,使得這些行星環(huán)繞著恒星的運動構(gòu)成了一個完美而符合規(guī)律的運動模式。

    “這只是一個演示圖像,真正的四維時空的扭曲并非這么簡單,但也可以體現(xiàn)出我的猜想。”

    看著在凹陷的平面上不斷旋轉(zhuǎn)的星圖,所有的法師都沉默了。

    “時空并非平坦的,凡是有質(zhì)量的物體都會引起空間的扭曲,質(zhì)量越大,扭曲也就越大,我將空間扭曲的程度成為曲率,如此一來,就能夠解釋光線為何會在大質(zhì)量物體周圍偏折的現(xiàn)象了。”

    萊納解釋道。

    “在原本的相對論中,光線在兩點之間始終沿著最短的路徑運動,在引力偏折現(xiàn)象看來,這似乎是不正確的,但如果說大質(zhì)量的物體導(dǎo)致了時空的彎曲就能夠解決這個問題了,那就是光線始終沿著最短的路徑運動,只不過光線無法穿透時空,只能在扭曲的時空中運動,因此在我們看來,這就產(chǎn)生了光線偏折現(xiàn)象!”

    “同時,時空的扭曲也解釋了引力的傳遞,引力的傳遞之所以可以超越光速,并非其傳播速度極快,而是因為引力根本就不需要傳播,引力的本質(zhì),就是大質(zhì)量物體導(dǎo)致的時空彎曲帶來的相互作用!”

    萊納說道,他身邊的計算法陣正在激烈運轉(zhuǎn),這是在計算加入了時空扭曲之后,光線的偏折角度。

    很快,萊納就得到了自己的答案,將其展示到眾人面前。

    其數(shù)值與觀測值幾乎一致,正是按照原本的萬有引力定律計算值的一倍!

    “時空扭曲”

    艾伯頓閣下若有所悟,他的腦中同樣進(jìn)行著計算。

    如果空間并不是平坦的,如果物體的存在會影響到空間,如果引力真的是由于時空的扭曲引起的

    “這也就能夠解釋,為什么在大質(zhì)量物體的周圍,時間會變得更緩慢,因為光保持同樣的速度在這些物體的周圍行進(jìn)的時候,需要在扭曲的時空中行進(jìn)更多的時間,因此,時間的流逝變得更慢了”

    艾伯頓閣下解開了自從相對論被提出以來,一直困擾著法師們的一個問題,那就是為什么強(qiáng)引力場中,時間的流速會變慢。

    “等等,根據(jù)這個推論,我們是否可以假設(shè)一種極端的情況,那就是當(dāng)引力場大到某一個數(shù)值的時候,光速在其中行進(jìn)的時間就會變得更加漫長,漫長到甚至無法逃逸?”

    布拉格斯閣下的話宛若一道炸雷,令艾伯頓閣下與菲爾德如遭遇了晴天霹靂。

    “我們可以計算一下。”

    萊納立刻開始了計算,緊接著,其他的法師們也紛紛代入數(shù)值,進(jìn)行了演算。

    這個過程持續(xù)了半個小時之久,整個控制室內(nèi)靜寂無聲。

    菲麗絲看著他們,以他的魔法理論水平雖然無法切實地理解,但菲麗絲能感覺到這些法師似乎發(fā)現(xiàn)了什么不得了的世界的秘密,她看著萊納,覺得此刻認(rèn)真進(jìn)行計算與推導(dǎo)的萊納有著與平常截然不同的魅力。

    終于,萊納第一個得到了結(jié)果。

    計算結(jié)果表明,當(dāng)極大的質(zhì)量聚集在一小個點上的時候,就會產(chǎn)生極為強(qiáng)大的時空扭曲,使得這個點的周圍產(chǎn)生一個區(qū)域,在該區(qū)域內(nèi),光也無法逃逸出去,這代表這這個奇點周圍的視界將會是真正意義上的一片漆黑。

    同時,這個奇點將會引發(fā)一系列的相對論效應(yīng),包括奇點附近的時間將會極大地延緩,在視界表面,外部的觀察者甚至?xí)^察到時間靜止,同時,奇點強(qiáng)大的引力會導(dǎo)致附近的星系行進(jìn)的光也產(chǎn)生扭曲,簡單來說,這些星系上的一些數(shù)學(xué)常數(shù)的數(shù)值可能會發(fā)生變化。

    這個奇點就像是一個吞噬萬物的深淵,即便是宇宙中速度最快的光,也難以從其手中逃出。

    “這樣的奇點,我認(rèn)為可以稱其為黑洞。”

    萊納說道,他看向了外部,那在探照燈的光芒之中晶瑩透亮的空間扭曲。

    “而過去的相對論也應(yīng)當(dāng)被修正,從原本的狹義相對論,成為現(xiàn)在的廣義相對論。”

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