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66661月前
惜闵可夫斯基于1909年早逝,他的思想在当时尚未被完全接受。牛顿的绝对空间与时间观已经受到挑战,但爱因斯坦并未停步。尽管狭义相对论彻底改写了我们对运动和光速的理解,他仍无法解释引力——牛顿定律依赖物体间的绝对距离,而狭义相对论指出没有观察者能统一测量这些距离。于是爱因斯坦耗费十年深思,引领物理学迈向新高度。 1915年,他提出广义相对论:时空不仅是观察者相关的,更能因质量与能量的存在而弯曲。引力不再是一种神秘的“力”,而是物体沿着弯曲时空的自然运动。空间与时间不再固定,而是灵活可塑。狭义相对论告诉我们,时间流逝取决于运动状态;广义相对论进一步指出,时间也受引力影响,靠近大质量物体的时钟走得更慢。 1916年,卡尔·施瓦茨希尔德解出了广义相对论的场方程,描述了一个球形质量的时空结构。他的数学解隐含了一个极端现象——完全坍缩的天体,50年后被称为“黑洞”。黑洞弯曲时空,使光线无法逃逸,越接近黑洞中心,时间流逝越慢,几乎停止。 施瓦茨希尔德解只是众多奇异时空结构的开端:虫洞、曲速引擎,甚至整个弯曲宇宙,都源自时空的可塑性。 1919年,恒星光线偏折的观测验证了爱因斯坦的理论,他一夜成为传奇。随后,科学家们继续设计实验检测相对论。 1971年,约瑟夫·哈费尔与理查德·基廷利用铯原子钟和环绕地球飞行的飞机,验证了时钟在不同运动状态和引力场下的时间差异。实验显示,时钟确实产生微小偏差,精确印证了广义相对论的预言。 更奇异的是,爱因斯坦还意识到:柔韧的时空本身可以振动与共鸣……这种振动最终被人类观测到,成为引力波的直接证据,进一步揭示了时空的动态本质。电和磁可以在空间中产生涟漪,而引力同样也能做到这一点。 尽管如此,爱因斯坦最初并不确定自己的数学推导是否正确,甚至一度怀疑自己是否在自欺欺人,他无法断言引力波是否真实存在。
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