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第六百零六章 无界

第六百零六章 无界 (第2/2页)
  
  这就是强引力场中的时间变慢,即引力时间膨胀。
  
  同样不难理解:时间的定义就是铯频率,1秒为9192631770个周期。
  
  强引力场下,频率变慢,一秒钟不就变长了。
  
  物理学的好处就是如果只讨论物理意义,没有那么深奥,也很有意思,比较容易科普,长很多见识。
  
  数学相对而言就复杂太多,纯粹考验智商,会就是会,不会就是不会。推导过程又不能省略或者出错,听个高考最后一道大题的解析只要稍不留神就会跟不上,就不用说更高深的数学了……
  
  李谕仅仅讨论了这些黑洞性质的推广内容,对于当下的场方程来说已经非常有深度。
  
  至于之后的什么旋转黑洞(克尔黑洞)就复杂了太多太多。这玩意对现代人来说都有点超出认知,因为旋转的黑洞中间不是个奇点,而是个奇盘。
  
  仅仅奇盘这两个字就很难理解。
  
  更过分的是,如果黑洞旋转得足够快,克尔黑洞的奇盘就会越来越大,视界还可能消失,奇盘就从事件视界里裸露出来了。
  
  在数学上是被允许的。
  
  不过这就很恐怖了:因为奇点的物理性质是不可知的,如果外部观察者可以直接看到奇点,就会导致时空的因果关系错乱。
  
  所以著名的广义相对论专家罗杰斯后来提出过一个猜想,叫做宇宙监督猜想,就是宇宙中存在一个监督者,不允许这种奇点裸露出来。
  
  听起来有点《三体》中神级文明的感觉。
  
  除了黑洞的内容,李谕还写了一些关于广义相对论下宇宙的猜想。
  
  比如对爱因斯坦那句“宇宙有限而无界”的探讨。
  
  相对论有不少东西值得说道说道,这个“宇宙有界而无边”就是一个非常关键的点。
  
  很多人应该都有这样的困惑:宇宙到底多大,是不是无限的?如果是有限的,宇宙之外是什么?
  
  这个问题从几千年前就困扰人类,现在算是有了一个初步回答。
  
  “有限”,说的就是宇宙是有限的。
  
  一个充满星体和其他物体的绝对无限的宇宙是不可能存在的,因为那样一来,每一点都会受到无限大的引力吸引,四面八方都会有无限的光在闪烁,整个夜空将是明亮的。
  
  这一点大名鼎鼎的奥伯斯佯谬早有提及:如果宇宙是静态且无限的,那么夜晚的天空应该和白天一样亮,因为所有恒星照度的积分,肯定是不收敛的。
  
  至于“无界”,即无边界,可以这么理解:一个在空间中某个随机位置漂浮着的有限宇宙也不可想象。如果是这样,恒星和能量又不从宇宙中散逸,从而不使宇宙耗尽枯竭,靠什么来维持?
  
  因此,宇宙只能是有限但无边界。
  
  按照广义相对论,宇宙中物质的引力使空间弯曲,在宇宙膨胀的过程中,引力使空间(其实是整个四维时空)完全折回到自身,导致这个系统是封闭而有限的,但没有尽头或边界。
  
  也就是一个四维空间下的一个三维超球面。
  
  根据这个结论,再讨论这个弯曲的宇宙之外是什么,其实就没有意义了。
  
  就比如在莫比乌斯环上的一只二维蚂蚁,不可能理解外面到底是什么样子。
  
  虽然能够用数学来猜想四维空间,但在现实意义角度,追问我们弯曲宇宙的三维空间之外的世界什么样真心没有意义,更不可能回答。
  
  这篇文章对李谕来说,没费太大功夫,——任何一个二十一世纪的理工科学生都能够完成,甚至还能发到《SCIENCE》这种顶级期刊上。
  
  要是不深究,相对论不会像量子力学那么曲折。
  
  李谕写得十分通俗,发表后很多人都能看懂,估计能引起不小的讨论。
  
  ——
  
  美国物理学会,迈克尔逊会长正组织一场研讨会,讨论李谕的文章。
  
  “难以置信,现在全美国都找不到一个懂相对论的人,李谕作为一个东方人,理解如此透彻。”迈克尔逊不可思议地说。
  
  “而且他在如此短的时间内就能够写出质量这么高的文章,”密立根说,“算起来,我们一周前才看到德国爱因斯坦的文章吧?”
  
  海耳纠正道:“从资料看,爱因斯坦已经加入瑞士国籍。”
  
  “抱歉,我并没有特别关注理论物理学家。”密立根说。
  
  迈克尔逊说:“爱因斯坦现在柏林,供职于普鲁士科学院,他的论文从德国辗转出来费了很大功夫。我们是通过英国皇家学会的爱丁顿才拿到文章,并非官方途径。”
  
  密立根问海耳:“我还是要再问一次,相对论真有可信度?听说德国去年组织的天文学科考队在克里米亚被俘,并没有完成观测。”
  
  海耳就是搞天文学的,点头说:“没错。”
  
  密立根说:“也就是说,现在相对论仍然只是物理学家在纸上推演出来的而已?”
  
  “是这样,”海耳承认道,“不过1919年将会再次出现日食,那时只需要拍几张照片,对与错一目了然。”
  
  密立根显然不是很理解相对论:“物理学的验证怎么关联上了天文学?”
  
  海耳说:“因为相对论本来就离不开天文学。”
  
  密立根瞅了一眼李谕的论文,又看了看爱因斯坦的,摇头道:“我花了几年时间做实验,刚刚研究明白爱因斯坦的光电效应,他竟然又不做量子理论,弄了个相对论?”
  
  迈克尔逊笑道:“这次用不着你来验证了。”
  
  密立根耸耸肩膀:“我也不懂天文学。”
  
  “说起来,东方的李谕跨越了几乎整个物理学范畴,从经典的热力学,到黑体辐射、量子理论、相对论,以及天文学,”迈克尔逊说,“而且全有出色成就。”
  
  海耳说:“他在数学上也不容小窥,混沌理论与博弈论全都是内涵深远的数学大分支;另外,工程学方面还有大量专利。”
  
  “别忘了还有热销的星战和异形,”密立根笑着补充,“我非常喜欢看。”
  
  迈克尔逊说:“反正李谕是我们的会员,我们也找不出另一个懂相对论的,我给他发封电报,请他来美国时做几场演讲。我们不能在前沿理论上落后欧洲太多,至少应该明白怎么回事,何况欧洲现在还处在战争状态。”
  
  (本章完)
  
  
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