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词说科学《相对论》

 闲之寻味 2014-11-05

《凤凰台上忆吹箫·广义相对论》

秩秩时空,幽幽锦缎,爱因斯坦诗题。
且看那、绫罗裹重,沉陷凹积。
曲率几何求算,得式蕴、引力端倪。
方程解,讶异怪谈,竞写神奇。


时空扭曲极致,饕餮诞,囊吞近者无遗。
念黑洞,时间冻滞,光也难敌。
撕裂中心奇点,虫洞越、彼岸疑谜。
猜白洞,喷万物更迷离!


外三阙《花非花·狭义相对论》


【尺缩效应】长非长,短非短,速度增,衡量减。绝尘飞步赶阳光,定海神针如意捻。
【质增效应】吨非吨,克非克,速度增,天平侧。绝尘飞步赶阳光,纸咒千钧行者勒。
【钟慢效应】分非分,秒非秒,速度增,时间袅。绝尘飞步赶阳光,烂斧七天千载了。


  爱因斯坦认为空间就像一张类似渔网的织物,任何物质在空间里都会引起空间弯曲,就像用手触摸渔网会凹陷一样。虽然爱因斯坦最终也搞不清楚引力的本质,但他却天才般地利用数学方程,用空间弯曲的几何曲率来描述万有引力。物体质量越大,引起的空间弯曲越大,比如说太阳的引力使太阳系的空间发生弯曲,容纳了金木水火土等八大行星。当引力进一步增大,空间弯曲得更加严重,当曲率无限大的时候,形成的天体就叫黑洞。
  黑洞第一个奇妙性质是它存在一个视界,物质进了这个界限,里边的光子就跑不出来,外面的人就永远看不到它。就是史瓦西算出来的那个界限。在视界之内,所有的物质只能向中心奇点聚集,任何两点之间以及它们同视界以外,不可能有任何信号联系。在视界范围里头,质量全部集中在中心奇点,这个奇点体积为零,密度为无穷大。
  视界不是实体,是一个囚笼,所有物质、能量都被囚禁在中央奇点上,无法逃脱。光跑不出来,任何时候看它都是绝对黑暗的。里边的跑不出来,可是外面的东西碰到它一定会被吸进去再也出不来,因为它有强大的引力,是个无底深洞。
  如果将黑洞的时空撕裂一个口,这个口叫做虫洞,穿越虫洞,会到达一个比黑洞还要神奇的地方——白洞。 白洞也有视界和奇点。所有物质、能量和信息都不能进入白洞的视界,只能从视界内部逃逸出来。白洞是宇宙中的喷射源。白洞的奇点里藏匿着无穷尽的物质。白洞是否真实存在多数人持否定意见,认为白洞不过是黑洞的时间反演模型。也有观点认为新发现的类星体是白洞。



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