孙悟空与广义相对论

2018-02-08  cat1208




一般认为孙悟空离开天庭,是因为嫌弼马温官小。


我不一般,我是一个坚定的马克思唯物主义者,未来的共产主义接班人。


我发现孙悟空离开天庭不是人性的扭曲也不是道德的沦丧,他不喜欢天庭有一个更科学的理由。


欢迎收看本期《走近科学之大圣讨厌天庭之谜》



天庭跟其它地方相比,最大的区别就是时间的双脚像灌了铅似的,走得特别慢:天上一日,地下一年”。


第四回,孙悟空从天庭回到花果山,猴群迎接他时说:“大王,你在天上不觉时辰。天上一日,就是下界一年哩。”


第三十一回,孙悟空讲黄袍怪,“那怪被老孙上天宫启奏玉帝,玉帝查得他四卯不到,下界十三日,就是十三年了,盖天上一日,下界一年。”


每个从天庭回到地上的哥们,都会情不自禁都唱上一句:“时间都去哪了”。


之所以说《西游记》是伟大的文学作品,因为它超越了时代。吴承恩这个“天上一日,地下一年”看似幻想的设定,400多年后被一个外国人证明了,他就是爱因斯坦。



过去,以苹果首任ceo牛顿为代表的物理界一直认为时间是绝对不变的,不受外界条件影响,无论你在北京南京东京,一个小时就是一个小时,不加量也不加价。


那有没有可能在北京过了一天,在南京却过了一年?


有可能的。一种情况是,你女朋友在北京,你在南京,你度日如年。另一种情况是,在外太空。


爱因斯坦认为时间是相对可变的,跟物体的质量有关。物体的质量引起了周围时空的弯曲。


想象你坐在一个很软的沙发上,因为你胖,所以沙发会陷下去……


……


好,我错了。我重新说。


想象我坐在一个很软的沙发上,因为我胖,所以沙发会陷下去。


在宇宙中,我就是那个大物体,沙发就是时空。我越胖,沙发陷得越深。质量越大,周围的空间弯曲度越大,时间流逝速率就越慢。


所以越靠近大质量的天体,时间就会变得越慢,这就是相对论里的时间膨胀效应,又称钟慢效应。


也就是说,从科学角度,天庭上的时间变慢,是因为在它附近有个质量非常大的天体。



那这个天体是什么呢?我们继续分析。


根据广义相对论,时间膨胀效应的计算公式为

 


其中T为坐标时间(天庭的时间),t为固有时间(人间的时间),G为引力常量,M为让时空弯曲的天体质量,c为真空中的光速,r为径向坐标,即距离物体中心有多远。


下面做一道小学数学题。


代入已知条件,天上一日,相当于在地球上过一年,也就是


T=365t


代入公式:



又因为星球表面的逃逸速度计算公式为:



这两个公式都有G、M、r,两者合并,可以得到一个只剩下v和c的等式。


我知道你们懒得算,所以直接出结果


v=0.999996c


得出结论:天庭的逃逸速度非常接近光速


我们知道逃逸速度要达到光速的天体,只可能是黑洞。那么天庭的逃逸速度接近光速,只有一种可能:天庭离黑洞很接近


也就是说,天庭附近那个质量非常大的天体是:黑洞。是黑洞让天庭的时间变慢。



那这跟孙悟空讨厌天庭有什么关系?别急,我们继续分析。


天庭的情况,让我想到一部电影,也是跟相对论有关,就是诺兰的《星际穿越》。


电影里有三个离黑洞很近的星球。他们有一个共同特点,就是冷。


最明显的是曼恩博士待的寒冷星球,上面都是冰。


还有一个米勒星球,电影里说,它的1小时等于地球上的7年,这跟天庭的情况类似。那个星球上又是下雨又是大海,还没有阳光,也很阴冷。


靠近黑洞的星球气温低,是因为他们热量都是由黑洞的吸积盘提供的。


吸积盘又是个什么鬼?


就是电影里发出光芒亮瞎眼的那圈东西。

 


吸积盘是因为黑洞强大的引力将周边的物质吸入,而在物质落入黑洞时,巨大的引力势能转化为动能,速度极高的物质互相碰撞摩擦产生的。


简单理解,你左手一个鸡腿右手一鸭腿,吃得唾沫星子横飞,这个唾沫星子就是吸积盘。


但是一个稳定的黑洞因为很长时间没有吸入物质,吸积盘的光芒和温度就会越来越弱。


没东西吃,哪来的唾沫星子?


所以吸积盘给到附近星球的温度也就不足,远不如太阳给到地球的能量,所以星际穿越里的星球温度都很低。


同理,黑洞附近的天庭的温度也必然很低


虽然西游记里对天庭的气候没有直接描述,但从天庭里有“广寒宫”可以看出,气温很冷,不然不会叫这个名字。



天庭里其他人对气温没有感觉,因为他们都是神仙。但是孙悟空不同,他是石猴,保留了猴子的本性。

比如说猴子喜欢吃桃子,所以孙悟空偷吃仙桃。


而猴子生长在亚洲、非洲和美洲温暖地带,最受不了的就是寒冷。


《西游记》也多次暗示了孙悟空怕冷。


电视剧里,孙悟空刚认识唐僧时,唐僧给他缝了一件虎皮衣服,说,“天气凉了,帮你挡挡风寒。”可见,唐僧也知道孙悟空跟正常人类一样,怕冷。


还有,孙悟空之所以水战不行,其实是因为水底冷,影响他发挥。


所以,你看强如孙悟空都怕冷,在这个年关将至的雨雪冰冻天气依然出门上班的各位才是真英雄啊。


不说了,我去穿条秋裤。


还有,我其实不胖。




    来自: cat1208 > 《趣》

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