時間簡史

第7章 空間和時間(2)[第1頁/共6頁]

在普通環境下,要察看到這個效應非常困難,這是因為太陽的光芒使得人們不成能旁觀天空上呈現在太陽四周的恒星。但是,在日蝕時便能夠察看到,這時太陽的光芒被玉輪遮住了。因為第一次天下大戰正在停止,愛因斯坦光偏折的預言不成能在1915年當即獲得考證。直到1919年,一個英國的探險隊從西非觀察日蝕,證明光芒確切像實際所預言的那樣被太陽偏折。此次英國人證明德國人的實際被喝彩為戰後兩國和好的巨大行動。具有諷刺意味的是,厥後人們查抄這回探險所拍的照片,發明其偏差和詭計測量的效應一樣大。他們的測量純屬運氣,或是已知他們所要得的成果的景象,這在科學上時有產生。但是,厥後的多次觀察精確地證明瞭光偏折。

廣義相對論的另一個預言是,在像地球如許的大質量的物體四周,時候顯得流逝得更慢一些。這是因為光能量和它的頻次(光在每秒鐘裡顛簸的次數)有一種乾係:

愛因斯坦提出了反動性的思惟,即引力不像其他種類的力,它隻不過是時空不是平坦的這一究竟的成果,而早先人們假定時空是平坦的。在時空中的質量和能量的漫衍使它曲折或“翹曲”。像地球如許的物體並非因為稱為引力的力使之沿著曲折軌道活動,相反,它沿著曲折空間中最靠近於直線途徑的東西活動,這個東西稱為測地線。一根測地線是鄰近兩點之間最短(或最長)的途徑。比方,地球的大要是個曲折的二維空間。地球上的測地線稱為大圓,是兩點之間比來的路。因為測地線是兩個機場之間的最短程,這恰是領航員叫飛翔員飛翔的航路。

光芒也必須在時空中遵守測地線。時空是曲折的究竟再次意味著,光芒在空間中看起來不是沿著直線行進。如許,廣義相對論預言光芒必須被引力場折彎。比方,實際預言,因為太陽的質量的原因,太陽近處的點的光錐會向內略微彎折。這表白,從悠遠恒星收回的剛好通過太陽四周的光芒會被偏折很小的角度,對於地球上的察看者而言,這恒星彷彿位於分歧的位置。當然,如果從恒星來的光芒老是在靠太陽很近的處所穿過,則我們就無從辯白,是光芒被偏折了,還是該恒星實際上就在我們看到的處所。但是,因為地球環繞著太陽公轉,分歧的恒星顯得從太陽前麵通過,並且它們的光芒遭到偏折。以是,相對於其他恒星而言,它們竄改了表觀的位置。

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