趣话相对论

2021-01-02  本文已影响0人  屿诚

当一个从北极面朝正南,走到赤道后横向移动一段距离,再面向正南倒回北极。他一直面朝南方,但他发现自己朝向的方向已经不一样了。这就是高斯不离开这一维度而测量维度曲率的一个思路。这个例子是二维,而这个思路可以延伸至三维以及更高维度。 ​​​​

对二维的弯曲,就像折弯一张纸,可以在我们的三维空间观察。而对三维的弯曲,要在四维观察。

黎曼对高斯理论的拓展,证明一个人可以在方正的房间里,计算出这个房间有多“弯曲”。这就是空间曲率。 ​​​​

当我们向一张蹦床上放一个保龄球,蹦床会向球的方向凹陷。这时再放上一个乒乓球,乒乓球就会滚向保龄球。

同理,把地球放在空间之中,由于地球很重,所以把空间也压得向球心“凹陷“”了。

——这就是重力。

所以重力不是地球“发出”的,而是空间“弯曲”导致的。 ​​​​

爱因斯坦不愿相信宇宙是动态的,所以“制造”了宇宙常数Λ。

此时,哈勃发现了星系的红移现象——所有遥远星系都在远离。

爱因斯坦于是拜访哈勃的天文台,并且承认了参数的错误。 ​​​​

向“后”看,宇宙在不断膨胀。那么向“前”看,宇宙最初只是一个“点”。宇宙的产生是一次“大爆炸”。

那么宇宙产生“之前”是什么?什么也不是,因为宇宙产生之前没有时间。

宇宙大爆炸如果属实,那么现在应当有最初产生的光的痕迹。其实这个证据或许我们都知道——那就是收音机的噪音,和电视没信号时产生的雪花。

这被叫做「宇宙微波背景辐射」,微波是最初的光经过137亿年消散而成的,它们是“创世的余晖”。

托里拆利(气压计发明者):“我们生活在空气海洋的底部”。 ​​​​

亚里士多德:“自然憎恨真空”。而托里拆利和帕斯卡证明了真空可以制造,并且真空是自然的默认状态。 ​​​​

真空不能传播声音,但是可以传播光。这证明它并不是“无物”。真空里存在的东西,被叫做“以太”。

就像鱼能游在水中一样,光能在以太里游走。但是怎么证明以太的存在呢?我们很难感受到空气,但是挥舞手臂,可以感受到风。同理,地球在绕着太阳运动,类似的方法可以测量以太的存在。这就是“以太风”。

后来就有了个著名的最成功的“失败”实验,证明了“以太风”并不存在。

-“你卖什么产品?” -“我卖‘无物’,字面意思上的。”

真空如今被利用在很多工业品中,比如灯泡。

灯丝在空气中会几秒钟烧完,在真空中就能一直发光。当然现在也有很多加入了低压的惰性气体。

同样信息量的情况下(像同样大小的图片和视频),图片要比视频更清楚,而视频可以展示事物的运动。

也就是说,如果把运动不断放缓(同样大小的视频越来越短),事物就可以显示得更清楚(分辨率越来越高)。

在现实世界也通用。当时间放缓到一定程度,世界会更“清楚”。在无物之中,可以观察到有粒子短暂地产生。量子力学可以解释这种现象。

——“你可以在无物之中借取能量,只要你快点还给它”。

保罗·狄拉克是量子力学的奠基者之一,他非常专注工作,然而在社交场合很难开口说话。经常在句子间停顿,直到他找到最简洁、直接的自我表达方式。

狄拉克的朋友发明了一个单位——“a Dirac”。意思是在1小时之内,一个人在能够参与谈话的情况下,所能开口的最少次数。这是一个衡量害羞程度的单位。

量子力学大师保罗·狄拉克自称是一个卓越的视觉主义者。他是可以用几何学看待物理学的人。狄拉克最喜欢的电影之一是《2001太空漫游》。 库布里克谈及这个电影说过:这展示了你可以制作一个很好的电影剧本,不需要文字,只需要视觉影像的力量。 ​​​​

星系产生于宇宙真空中的量子涨落。这就像水在不停波动,随着就产生了鱼。量子涨落是正物质、反物质的波动。

数十亿正负离子的湮灭后,会留下一颗。这一颗颗残留的遗迹,组成了星系。

《老子》:“天下万物生于有,有生于无。” ​​​​

据说,整个宇宙的重量只有28克。

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