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拜見校長大人 第五百一十四幕.廣義相對論
布拉格斯閣下輕輕念出這個理論的名字,覺得這其中有著某種吸引人的力量。
廣義相對論除去狹義相對論的一些結(jié)論之外,還延伸出了兩個原理。
萊納補(bǔ)充解釋道。
第一個是等效原理,也就是慣性力場與引力場的動力學(xué)效應(yīng)是局部不可分辨的,因為在廣義相對論的框架下,引力并非是一種傳統(tǒng)意義上的力,而是質(zhì)量引起的時空扭曲帶來的相互作用,而等效原理則是將引力拽回原本的討論范圍內(nèi),在一定的限定條件下,引力依舊可以作為基本力來討論。
等效原理實(shí)際上是連接經(jīng)典魔法與相對論框架下的魔法體系的一個橋梁,就如同艾伯頓力學(xué)在宏觀低速的情況下與量子力學(xué)近似一般,這個原理將艾伯頓閣下提出的萬有引力定律規(guī)整在了普遍情況,而將特殊情況分開來討論。
第二個是廣義相對性原理,即所有的物理定律在任何參考系中都取相同的形式,相較于之前的狹義相對性原理,廣義相對性原理將其從慣性系拓展到了所有的參考系,這也是法師們追求真理的一個必不可少的基石。
在重新定義了引力之后,狹義相對性原理自然就可以拓展成為廣義相對性原理,這個原理代表的含義是法師們推導(dǎo)出的公式,確定的定理在任何參考系中的形式都是統(tǒng)一,換句話來說,那就是這個世界有真理存在,而不會因為參考系的不同,理論出現(xiàn)不同。
說完這兩個廣義相對論的基礎(chǔ)原理,萊納看了一眼不遠(yuǎn)處的幽冥之門。
引力與時空扭曲現(xiàn)象讓我想到了魚缸中的金魚,倘若金魚也擁有人類一般的智慧,它們透過圓球形的魚缸觀察到的外部的世界,會看到扭曲的景象,但對于從小就在魚缸中長大的金魚而言,這才是正常的。
他頓了頓,隨后開口說道。
如果有那么一只金魚有幸離開了魚缸而沒有死亡,它將會看到‘正常’的世界,這與它原本的認(rèn)知違背,但這才是真正的世界,它之前的認(rèn)知之所以出現(xiàn)了偏差,是因為魚缸的存在。
萊納的話令法師們陷入了沉思,這魚缸現(xiàn)在看來,很明顯就是引力場,是大質(zhì)量的物體帶來的時空扭曲。
在時空扭曲之中,光的路徑會發(fā)生變化,從而測算出來的光速也有差別,而光速,在相對論的框架下,是這個宇宙的常數(shù)。
換句話來說,即便是這個宇宙的常數(shù),也有可能并非固定,誰也不知道,在這個星球所在的星系是否也存在一個黑洞,其帶來的時空扭曲令光速產(chǎn)生了變化。
人們在嘲笑魚缸中的金魚之時,又是否能夠想到,自己可能身處一個更大的魚缸之中呢?
但廣義相對論告訴法師們,即便常數(shù)有所不同,但物理定律在任何參考系中都是相同的形式,至少法師們掌握的規(guī)律是通用的。
這其中的意義非凡。
這代表著,法師們雖然身體被束縛在魚缸之內(nèi),但思維卻已經(jīng)觸及了外面復(fù)雜紛亂的世界,這是思想的勝利。
兩位傳奇法師有些感慨,他們終其一生所追尋的便是這樣的真理,此刻,卻由一個年輕的法師提出,令他們在感到欣慰的同時,也有些遺憾。
萊納在總結(jié)出廣義相對論之后,也有些百感交集。
他是在掌握了強(qiáng)大的魔法,個人實(shí)力達(dá)到這個世界的頂峰之后,才在有跡可循的思路之下,實(shí)際觀測到了光線彎折現(xiàn)象,甚至接觸到了類黑洞的幽冥之門后,才進(jìn)行推導(dǎo)得到的這個世界的廣義相對論。
但在另一個世界,一位年輕人卻能夠坐在書桌前,僅僅通過紙筆的計算就洞察了宇宙的真相。
這是何等的智慧。
沉思片刻,萊納繼續(xù)說道。
根據(jù)現(xiàn)在我們觀測到的現(xiàn)象,原本的相對論并未考慮到引力的問題而出現(xiàn)了瑕疵,因此進(jìn)行修訂,在廣義相對論中,我們可以預(yù)言,當(dāng)物體的質(zhì)量集中在某一點(diǎn)上的時候,其周圍的時空扭曲會變得極度強(qiáng)烈,以至于連光線都無法逃逸,這個點(diǎn)我將其稱為奇點(diǎn),而這一片區(qū)域,我將其稱為黑洞。
萊納的這個總結(jié)是基于廣義相對論支持下的合理推斷,是極端的情況,也是一個預(yù)言。
艾伯頓閣下也想到了距離深淵潛航者號不遠(yuǎn)處的那個幽冥之門,只不過相較于萊納口中就連光都無法逃脫的幽暗黑洞,眼前的這個扭曲似乎并沒有那么大的引力。
等等,萊納,如果就連光都無法從黑洞里逃脫,那么我們根本沒辦法觀測到這種天體。
菲爾德想到,人們對于天體的觀察,本質(zhì)上就是對其散發(fā)的光芒的觀測,即便是那些不發(fā)光的星體,也能夠借由光譜分析找到,但黑洞卻是任何光都無法逃逸,在相對論的架構(gòu)之中,也就是任何信息都無法從黑洞中傳遞出來,人們根本沒辦法探查這種特殊的天體。
的確是,用常規(guī)的手段,我們是根本沒辦法對黑洞進(jìn)行觀測的,但在巨大的引力之下,周圍的天體必然會有不一樣的運(yùn)動狀況,就如同坑坑洼洼的道路勢必會影響馬車的運(yùn)行,我們可以通過類似的情況來測算黑洞的存在與位置。
萊納點(diǎn)了點(diǎn)頭,接著說道。
比如說,既然大質(zhì)量物體能夠產(chǎn)生強(qiáng)大的引力場,導(dǎo)致光線彎曲,那么我們就可以透過這個大質(zhì)量的物體看到被其遮擋其他天體。
他手邊出現(xiàn)了光芒構(gòu)筑的投影,那是幾個天體構(gòu)成的系統(tǒng),可以看到,從遠(yuǎn)處星體發(fā)出的光芒雖然按照常理會被中間的天體所遮掩,但由于強(qiáng)引力場,所以光線出現(xiàn)了彎折,反而能夠看到遠(yuǎn)處星體的光芒,這樣看起來,這個大質(zhì)量的天體就像是一面透鏡,映照出了身后的事物。
這就是引力透鏡效應(yīng)。
萊納說道,在他說出這種現(xiàn)象的瞬間,在場的所有人都立刻想到了一個物體,也具有類似的感覺。
那就是幽冥之門。
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