第一百六十一章 广义相对论(2/2)
《魔法导论》作者:两元五角 2020-03-11 23:34
理,当李力进行科普演示的时候,樾樾则盯着李力的手怔怔出神,而李力科普完以后,她看着李力,用有点不确定地语气问道:“那你当初说的那个狭义相对论。。。是不是可以尝试验证了?”
李力摸了摸下巴,“虽然是可以,但是并没有什么必要啊。。。验证相对论并不是当务之急,我也不求这玩意儿能得个什么诺x尔奖之类的。”
毕竟诺x尔奖只会颁发给已验证的科学结论以及在世的科学家。
想了想,李力又不确定地说:“虽然验证狭义相对论没什么必要,但是可能广义相对论能够帮得上一些忙。。。”
闻言,樾樾的耳朵瞬间支棱了起来,莉莉丝也将目光聚焦到李力身上,就连旁边翻看杂志的欧文大魔导师也将注意力转到了这边。
“狭义相对论的概念及公式,想来樾樾和老师你们都应该知道。。。额,莉莉丝你知道么?”
莉莉丝摇摇头,“上次没听懂。”
怕不是没听懂,而是压根没听吧。
“那。。。好吧,反正你也不关心这个”,李力无奈的说,顿了顿继续说道:“我们后期推算了狭义相对论的公式,基本可以表示惯性系下的速度和时间比值不变的结果,但事实上,我们在推送这个公式之前就已经默认蕴含了一个前提:
“参考系不变。”
李力将桌子上的糕点盘移走,用刚才的纸巾擦了擦散落在桌子上的糕点渣,然后指着桌子说:“举个例子,这是我们的三维空间,将其投影成一个桌面平面,如果一个物体从一个位置运行到另一个位置的话。。。樾樾,给我个小冰球,尽量圆点。”
樾樾摊开手,手上逐渐生成一个透明的小冰球,生长到弹珠大小,递给了李力。
李力接过冰球,在樾樾的绝对控制下,冰球完全不会融化,摸起来的温度竟然跟常温相同。
将冰球放在桌面一角,然后用手指轻轻一推,小冰球在他的推力下沿着直线向桌面的另一端滚了过去。
“这是在惯性参考系里,忽略摩擦力的情况下一般物体做匀速直线运动的状态。”李力随口解释道。
三人的目光跟随着小球滚动而移动,却显得一头雾水,不知道李力想要说明什么。
“如果是非惯性参考系呢?”面对三位疑惑的表情,李力露出了笑容。
他拿起旁边已经被蹂躏地软绵绵的纸巾,将其完全展开,对着莉莉丝说道:“烦劳搭把手,把这玩儿意四边撑开,不要撑中间。”
莉莉丝也不废话,手一挥,整个纸巾完全漂浮在空中,四周边沿的空气微微扭曲,应该是支撑纸巾的压缩气体。
看到纸巾停止在空中不再飘动,李力将冰球轻轻放在纸巾上,将纸巾下方压出一个漏斗形的弧度。
“莉莉丝,不要撑它,让它保持这样。”
李力对莉莉丝提醒了一句,然后接着说道:“我们假设这个纸巾是非惯性参考系,而在此参考系中有一个静止的物体,那么时空将会在此物体的引力下产生形变,此时如果另一个物体途径此物体的影响范围内的话,会出现什么现象呢?樾樾,再来个小球,小一点。”
从樾樾手中接过小球,李力将小球放在纸巾一侧,然后轻轻一推。
显然,小一点的小球在运动经过由较大的小球压下去的漏斗状平面时,向侧方滚动了一点,但是由于它的速度较快,很容易就滚了过去,掉到了另一面。
李力将小球拿回来,重新放在一侧重新推动,这一次他用的力气比较小,而小球的滚动路线距离较大小球的位置较近,并没有滚过去,而是沿着较大小球的边沿转了半圈,停了下来。
“在传统参考系下,我们引入了万有引力来解决大质量物体之间互相吸引的问题,定义任何宏观物体都拥有引力,而其之间相互作用,比如地球与太阳,比如苹果与地球。但是一旦有引力,就无法解决狭义相对论中关于加速度的问题。
“但是,如果我们去掉引力呢?
“假设在刚才的场景中,站在小球的角度来看,他在自己的参考系中一直保持匀速直线运动,但是由于大球扭曲了空间,所以站在我们的角度来看,小球在闯入大球扭曲空间的范围后,就已经跑偏了。
“这,就是广义相对论中的概念结论:空间和时间一样,不是一个绝对的刚体,他们会根据物体的质量和相对运动快慢来改变。”
李力摸了摸下巴,“虽然是可以,但是并没有什么必要啊。。。验证相对论并不是当务之急,我也不求这玩意儿能得个什么诺x尔奖之类的。”
毕竟诺x尔奖只会颁发给已验证的科学结论以及在世的科学家。
想了想,李力又不确定地说:“虽然验证狭义相对论没什么必要,但是可能广义相对论能够帮得上一些忙。。。”
闻言,樾樾的耳朵瞬间支棱了起来,莉莉丝也将目光聚焦到李力身上,就连旁边翻看杂志的欧文大魔导师也将注意力转到了这边。
“狭义相对论的概念及公式,想来樾樾和老师你们都应该知道。。。额,莉莉丝你知道么?”
莉莉丝摇摇头,“上次没听懂。”
怕不是没听懂,而是压根没听吧。
“那。。。好吧,反正你也不关心这个”,李力无奈的说,顿了顿继续说道:“我们后期推算了狭义相对论的公式,基本可以表示惯性系下的速度和时间比值不变的结果,但事实上,我们在推送这个公式之前就已经默认蕴含了一个前提:
“参考系不变。”
李力将桌子上的糕点盘移走,用刚才的纸巾擦了擦散落在桌子上的糕点渣,然后指着桌子说:“举个例子,这是我们的三维空间,将其投影成一个桌面平面,如果一个物体从一个位置运行到另一个位置的话。。。樾樾,给我个小冰球,尽量圆点。”
樾樾摊开手,手上逐渐生成一个透明的小冰球,生长到弹珠大小,递给了李力。
李力接过冰球,在樾樾的绝对控制下,冰球完全不会融化,摸起来的温度竟然跟常温相同。
将冰球放在桌面一角,然后用手指轻轻一推,小冰球在他的推力下沿着直线向桌面的另一端滚了过去。
“这是在惯性参考系里,忽略摩擦力的情况下一般物体做匀速直线运动的状态。”李力随口解释道。
三人的目光跟随着小球滚动而移动,却显得一头雾水,不知道李力想要说明什么。
“如果是非惯性参考系呢?”面对三位疑惑的表情,李力露出了笑容。
他拿起旁边已经被蹂躏地软绵绵的纸巾,将其完全展开,对着莉莉丝说道:“烦劳搭把手,把这玩儿意四边撑开,不要撑中间。”
莉莉丝也不废话,手一挥,整个纸巾完全漂浮在空中,四周边沿的空气微微扭曲,应该是支撑纸巾的压缩气体。
看到纸巾停止在空中不再飘动,李力将冰球轻轻放在纸巾上,将纸巾下方压出一个漏斗形的弧度。
“莉莉丝,不要撑它,让它保持这样。”
李力对莉莉丝提醒了一句,然后接着说道:“我们假设这个纸巾是非惯性参考系,而在此参考系中有一个静止的物体,那么时空将会在此物体的引力下产生形变,此时如果另一个物体途径此物体的影响范围内的话,会出现什么现象呢?樾樾,再来个小球,小一点。”
从樾樾手中接过小球,李力将小球放在纸巾一侧,然后轻轻一推。
显然,小一点的小球在运动经过由较大的小球压下去的漏斗状平面时,向侧方滚动了一点,但是由于它的速度较快,很容易就滚了过去,掉到了另一面。
李力将小球拿回来,重新放在一侧重新推动,这一次他用的力气比较小,而小球的滚动路线距离较大小球的位置较近,并没有滚过去,而是沿着较大小球的边沿转了半圈,停了下来。
“在传统参考系下,我们引入了万有引力来解决大质量物体之间互相吸引的问题,定义任何宏观物体都拥有引力,而其之间相互作用,比如地球与太阳,比如苹果与地球。但是一旦有引力,就无法解决狭义相对论中关于加速度的问题。
“但是,如果我们去掉引力呢?
“假设在刚才的场景中,站在小球的角度来看,他在自己的参考系中一直保持匀速直线运动,但是由于大球扭曲了空间,所以站在我们的角度来看,小球在闯入大球扭曲空间的范围后,就已经跑偏了。
“这,就是广义相对论中的概念结论:空间和时间一样,不是一个绝对的刚体,他们会根据物体的质量和相对运动快慢来改变。”