第20章 《以相對論和量子力學為基礎推導時空旅行的理論可行性》(第3/5 頁)
當防衛裡把火箭推進器黏在屁股上飛上天一樣哈人。
在地球上,有一個沒有窗戶的房間,在房間裡,你站在一個體重秤上,此時你的體重為80公斤。
那麼我們換一個地方,來,我給你找了一個宇宙飛船,裡面也有這樣一個房間。
此時宇宙飛船以每秒9.8米的速度向上勻速飛行,你踩在體重秤上,顯示體重為80公斤。
這和在地球上一樣,對吧。
那麼如果根據等效原理,那麼我們就可以得出這樣一個結論——
引力=加速度。
這是基於等效原理得出的結論。
那麼,黑洞能扭曲光,應該也是由於引力,或者等效於引力的加速度過於龐大導致了光的扭曲。
那麼,我們再次進行了一個實驗,我製造了一個航天器,用堅固有力的大臂把它丟到了太空中,並維持在每秒9.8米的速度勻速向上運動。
此時,我在航天器裡射出一道鐳射。
我瞄準的是我對面牆壁的正中央區域,但實際測量的位置卻並不是正中央,而是偏下了一點點。
而我回到地球,也同樣使用這個方法去觀測鐳射的落點,與在航天器中測量的結果一樣。
但在經典物理學和幾何中,兩點之間線段最短,此時這個結論被天體物理學打破了,兩點之間,變成了曲線最短。
不過也很好理解,地球是個球體,因此其上的任意兩點都是曲線的。
不過討論的重點並不是曲線,而是黑洞啊。
黑洞的巨大質量產生的巨大引力,導致了光在時空中發生了扭曲,我們在星際穿越中看到的那個黑洞其實就是這樣的。
那麼為什麼巨大的質量會產生巨大的引力呢?
我們把引力帶入等效原理,就可以得到下面這句話——
為什麼巨大的質量會產生巨大的加速度呢?
我們都知道,兩個物體速度相等時,重量越大的物體需要消耗的能量也就越大。
我有100公斤,而此時我的助手埃爾文只有70公斤,我們以相同的速度奔跑,他消耗的體力會略小於我消耗的體力。
那麼如果我的重量越大,達到了1噸,以同樣的速度和埃爾文進行慢跑,我消耗的體力將會高出埃爾文數倍。
可能這樣說並不準確。
所以我將引入小愛同學的一個公式——
E=mc2
著名的質能方程。
E:能量
m:質量
c:光速
看出東西來了沒?
質能方程告訴我們,物體的質量越大,其能量也就越大。
但依舊沒有解釋清楚為什麼巨大的質量可以產生巨大的加速度這個問題。
我們不妨這樣看——
想要模擬地球引力,就需要每秒9.8米的加速度。
如果把地球放大一倍,如果還以同樣的轉速運動,加速度就會變大,所呈現的就是引力變大了。
因為地球的半徑變長了,但是轉速沒有變化,這就導致了地球的加速度變快了,等效一下,就是地球的引力變大了。
地球的引力變大了,周圍的時空也會被這巨大的引力扭曲。
好吧,這很枯燥,我知道。
但快結束了。
我們再設想一下——黑洞是如何形成的呢?
有知道的小夥伴肯定會說,因為黑洞的質量過於龐大導致它向內坍縮,就變成了黑洞。
擬似黑洞也是類似的原理。
原理就是原本分子間的相互作用力導致天體可以維持原本的狀態,但如果質量過大導致引力過大,分子間的
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