趣話相對論

當一個從北極面朝正南,走到赤道後橫向移動一段距離,再面向正南倒回北極。他一直面朝南方,但他發現自己朝向的方向已經不一樣了。這就是高斯不離開這一維度而測量維度曲率的一個思路。這個例子是二維,而這個思路可以延伸至三維以及更高維度。 ​​​​


對二維的彎曲,就像折彎一張紙,可以在我們的三維空間觀察。而對三維的彎曲,要在四維觀察。

黎曼對高斯理論的拓展,證明一個人可以在方正的房間裏,計算出這個房間有多“彎曲”。這就是空間曲率。 ​​​​


當我們向一張蹦牀上放一個保齡球,蹦牀會向球的方向凹陷。這時再放上一個乒乓球,乒乓球就會滾向保齡球。

同理,把地球放在空間之中,由於地球很重,所以把空間也壓得向球心“凹陷“”了。

——這就是重力。

所以重力不是地球“發出”的,而是空間“彎曲”導致的。 ​​​​


愛因斯坦不願相信宇宙是動態的,所以“製造”了宇宙常數Λ。

此時,哈勃發現了星系的紅移現象——所有遙遠星系都在遠離。

愛因斯坦於是拜訪哈勃的天文臺,並且承認了參數的錯誤。 ​​​​


向“後”看,宇宙在不斷膨脹。那麼向“前”看,宇宙最初只是一個“點”。宇宙的產生是一次“大爆炸”。

那麼宇宙產生“之前”是什麼?什麼也不是,因爲宇宙產生之前沒有時間。

宇宙大爆炸如果屬實,那麼現在應當有最初產生的光的痕跡。其實這個證據或許我們都知道——那就是收音機的噪音,和電視沒信號時產生的雪花。

這被叫做「宇宙微波背景輻射」,微波是最初的光經過137億年消散而成的,它們是“創世的餘暉”。


托里拆利(氣壓計發明者):“我們生活在空氣海洋的底部”。 ​​​​

亞里士多德:“自然憎恨真空”。而托里拆利和帕斯卡證明了真空可以製造,並且真空是自然的默認狀態。 ​​​​


真空不能傳播聲音,但是可以傳播光。這證明它並不是“無物”。真空裏存在的東西,被叫做“以太”。

就像魚能遊在水中一樣,光能在以太裏遊走。但是怎麼證明以太的存在呢?我們很難感受到空氣,但是揮舞手臂,可以感受到風。同理,地球在繞着太陽運動,類似的方法可以測量以太的存在。這就是“以太風”。

後來就有了個著名的最成功的“失敗”實驗,證明了“以太風”並不存在。


-“你賣什麼產品?” -“我賣‘無物’,字面意思上的。”

真空如今被利用在很多工業品中,比如燈泡。

燈絲在空氣中會幾秒鐘燒完,在真空中就能一直髮光。當然現在也有很多加入了低壓的惰性氣體。


同樣信息量的情況下(像同樣大小的圖片和視頻),圖片要比視頻更清楚,而視頻可以展示事物的運動。

也就是說,如果把運動不斷放緩(同樣大小的視頻越來越短),事物就可以顯示得更清楚(分辨率越來越高)。

在現實世界也通用。當時間放緩到一定程度,世界會更“清楚”。在無物之中,可以觀察到有粒子短暫地產生。量子力學可以解釋這種現象。

——“你可以在無物之中借取能量,只要你快點還給它”。


保羅·狄拉克是量子力學的奠基者之一,他非常專注工作,然而在社交場合很難開口說話。經常在句子間停頓,直到他找到最簡潔、直接的自我表達方式。

狄拉克的朋友發明了一個單位——“a Dirac”。意思是在1小時之內,一個人在能夠參與談話的情況下,所能開口的最少次數。這是一個衡量害羞程度的單位。


量子力學大師保羅·狄拉克自稱是一個卓越的視覺主義者。他是可以用幾何學看待物理學的人。狄拉克最喜歡的電影之一是《2001太空漫遊》。 庫布里克談及這個電影說過:這展示了你可以製作一個很好的電影劇本,不需要文字,只需要視覺影像的力量。 ​​​​


星系產生於宇宙真空中的量子漲落。這就像水在不停波動,隨着就產生了魚。量子漲落是正物質、反物質的波動。

數十億正負離子的湮滅後,會留下一顆。這一顆顆殘留的遺蹟,組成了星系。

《老子》:“天下萬物生於有,有生於無。” ​​​​

據說,整個宇宙的重量只有28克。

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