第七百一十章 立约!(1 / 4)

“原初引力波?”

这一次。

听到杨振宁抛出的这个概念,黄昆脸上倒没之前那般疑惑了。

取而代之的。

则是一抹若有所悟的思色。

引力波。

这三个字其实应该分成两部分来理解,也就是“引力”和“波”。

那么引力为什么会有个波呢?

答案显然并不是因为引力是个女性,而是因为时空有了结构——我们平时观察到的物质的运动,都是发生在时空之中的。

某种意义上可以理解为物质是演员,时空是这些演员表演的舞台。

普通的波,例如水波、声波、电磁波,都是演员在运动,舞台不动。

而引力波呢,则是舞台本身的运动。

在小牛的牛顿力学中。

时空是一个平淡无奇的舞台,因为时间就是均匀的流逝,空间就是均匀的绵延。

无论物质有多少、怎么运动,对这个舞台都没有影响,所以不可能有波动,也就是此前提及过的绝对时空观。

但在老爱的相对论中,舞台的性质就很特别了。

在广义相对论中,老爱对引力的描述方式变得比小牛的平方反比律复杂多了,成了绕一个很大的弯子:

质量引起时空的弯曲,物体在弯曲的时空中运动,看起来就像是受到引力的作用一样。

好比诸位面前有一张平坦的纸,它的曲率是零。

在这张纸上面,三角形的内角和等于180度,圆的周长等于2π乘以半径,如此等等,欧几里得几何的定理都成立。

如果把这张纸变形一下,比如说变成一个球面,曲率大于零,许多欧几里得几何的定理在这里就不成立了。

例如三角形的内角和大于180度——你甚至可以做出三个内角都是直角的球面三角形,它的内角和高达270度,圆的周长小于2π乘以半径等等.....

如果把这张纸变成马鞍形,曲率小于零,你同样也会发现许多违反欧几里得几何的现象,只是表现在相反的方向。

例如三角形的内角和小于180度,圆的周长大于2π乘以半径。

当把弯曲的对象从一张纸....也就是一个二维的面推广到相对论的时空...也就是一个四维的几何结构,就明白“时空弯曲”是什么意思了,就是时空的每一点都可以有个或正或负或零的曲率。

广义相对论给出了质量与附近的时空曲率之间的关系,质量越大,对周围的时空产生的弯曲就越大。

当一个物体不受其他力、只在引力的作用下运动时,无论时空是弯曲的还是平坦的,它都只是按照距离最短的路线即“短程线”运动。

如果时空是平坦的,短程线就是直线,这时没有引力,它做的就是匀速直线运动。

如果时空是弯折的,短程线就变成了曲线。

这时在其他观察者看来,这个物体似乎就是在引力的作用下运动——例如地球绕太阳的公转轨道,就是地球在太阳周围的弯曲时空中的短程线。

如果还是没法理解.....再举个简单的例子吧。

太阳好比一个耳根,他往沙发上一坐,就产生一个大坑,那么其他人坐在沙发上时,都会不由自主地被这个大坑陷进去。

在广义相对论中。

不同地方的时空可以具有不同的曲率,所以说时空有了结构。

既然有了结构,自然就可以波动了。

因此根据广义相对论。

引力波应该是一种极其常见的现象,任何不是球对称的物体的加速运动都会产生引力波。

这个概念在理论物理的知名度极广,所以黄昆这次倒是能跟上杨振宁的思路。

随后他眼神微微一动,朝杨振宁