
文章插图
爱因斯坦发现,不仅时间并非恒定,而且空间也是“可塑”的——它可以被重力场“弯曲”,就像一条床单上放着只铅球,床单会被压得凹下去一样 。
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人类是感受不到三维空间的弯曲的,所以让我用二维空间作个类比 。二维是一个平面——纸面就是二维的 。
设想在纸上生活着一只微小的螨虫,它只知道沿着纸面活动,并不知道可以离开纸面——它不知道存在和纸面垂直的空间 。
即使纸是弯曲的,甚至是折叠的,它都感觉不到纸不是平的 。如果把世界比作这张纸,我们就犹如生活在上面的螨虫 。
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既然人类感受不到三维空间的弯曲,爱因斯坦的理论如何验证呢?
科学家们巧妙地利用了光在三维空间中走直线的特性 。
【世界边缘的秘密 世界边缘的秘密 光子】?
在日全食的时候,太阳和它背后的星光理应全部被月亮挡住,但因为太阳有重力场,如果它能让空间“弯曲”,光线的路径也会随之“弯曲”(但在三维空间中看来仍是直线),被太阳挡住的星光就可以“绕过”太阳到达地球 。
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日全食时太阳重力场让光线打弯
在地球上的人看来,原来理应被太阳挡住的星星,会“挪动”位置而被看见,这现象已于1919年被观测到 。
因为空间能弯曲,它就可能没有边缘 。让我还是用二维作类比 。如果纸面是平的,螨虫只要朝一个方向爬就能最终找到它的边缘 。但如果纸被糊成一个纸球,螨虫无论怎么爬,都找不到边缘 。
爱因斯坦想到,我们所在的三维空间可以“弯曲”后自我封闭,形成一个像纸球一样的“四维超球体” 。
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不同维度的图示
这样的宇宙是“有限无界”的——体积有限,但没有边界,飞船在其中朝一个方向无论飞多远都找不到边缘,而且最终会回到起点 。
他说:“我们这个宇宙在空间上是有限而没有边界的 。因为它的空间是弯曲而封闭的引力场,这空间既不和虚空也不和其它物体接界 。至于我们生活的宇宙之外还有没有别的宇宙,我们永远不会知道 。”
世界的边缘在哪里似乎成了无头案 。我们像好奇的山蚁,勤勉地爬过千山万水,以为总有一天会爬到世界的边缘,却突然意识到,脚下的平面可能是一个巨大的球体,无论怎么爬也不会找到边缘 。
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