20171103转述《七堂极简物理课》1

名人1、牛顿试图解释物体下落和行星运转的原因。他假设在万物之间存在一种相互吸引的力量,他称之为引力。牛顿想象物体是在空间中运动的,他认为空间是一个巨大的容器,一个能装下宇宙的大盒子,也是一个硕大无比的框架,所有物体都在其中做直线运动,直到有一个力使他们的轨道发生弯曲。

2、英国的两位大物理学家为牛顿冰冷的世界添加了新鲜的内容:电磁场。所谓“电磁场”,是一种无处不在的真实存在,它可以传递无线电波,可以布满整个空间;它可以振动,也可以波动,就像起伏的湖面一样;它还可以将电力“四处传播”。

3、爱因斯坦他想弄明白这个“引力场”是如何运作的,以及怎样用方程对其进行描述。就在这时,他灵光一闪,想到了一个非同凡响的点子,一个百分百天才的想法:引力场不“弥漫”于空间,因为它本身就是空间。这就是广义相对论的思想。概论:空间不再是一种有别于物质的东西,而是构成世界的“物质”成分之一,一种可以波动、弯曲、变形的实体。我们不再身处一个看不见的坚硬框架里,而更像是深陷在一个巨大的容易形变的软体动物中。

现象:1、首先,这个方程描述了空间如何在恒星周围发生弯曲。由于这个弯曲,不仅行星要在轨道上绕着恒星旋转,就连光也都发生了偏折,不再走直线。爱因斯坦预测,太阳会使光线偏折。在1919年,这个偏折被测量出来,从而证实了他的这一预测。其实不仅是空间,时间也同样会发生弯曲。爱因斯坦曾预言,在地球的高空中,在离太阳更近的地方,时间会过得比较快,而在低的地方,离地球近的地方时间则过得比较慢。这一预测后来也经测量得到了证实。如果一对双胞胎,一个住在海边,一个住在山上,只要经过一段时间,住在海边的那个就会发现,住在山上的兄弟要比自己老得快一些。然而好戏才刚刚开始。

2、当一个大恒星燃烧完自己所有的燃料的时候,也就是燃烧完氢的时候,它就会熄灭。残留的部分因为没有燃烧产生热量的支撑,会因为自身的重量而坍塌,导致空间强烈弯曲,最终塌陷成一个真真正正的洞。这就是著名的“黑洞”。在我上大学那会儿,世人还不大相信这个神秘理论的预言。如今,天文学家已观测到宇宙中大量的黑洞,并对它们进行了详尽的研究。但还有更精彩的。

3、整个宇宙空间都是可以膨胀和收缩的。爱因斯坦的方程还指出,空间不可能一直保持静止,它一定是在不断膨胀的。1930年,人们确确实实观测到了宇宙的膨胀。这个方程还预测,这个膨胀是由一个极小、极热的年轻宇宙的爆炸引发的:这就是我们所说的“宇宙大爆炸”。人类再一次经历了这样的事:起初没有一个人相信这个理论,但大量证据纷纷出现在我们眼前,直至在太空中观测到了“宇宙背景辐射”,也就是原始爆炸的余热里弥漫的光。事实证明,爱因斯坦方程的预言是正确的。

4、这个理论还说,空间会像海平面一样起伏,目前人们已经在宇宙中的双星上观测到了“引力波”的这种效应,与爱因斯坦理论的预言惊人一致,精确到了千亿分之一.。

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