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概念。我們本能地把時間看做是永恆的,絕對的,不可改變的,相信什麼也干擾不了它的堅定步伐。事實上,愛因斯坦認為,時間是可以更改的,不斷變化的。時間甚至還有形狀。一份時間與三份空間結合在一起……用斯蒂芬·霍金的話來說是〃無法解脫地交織在一起〃……不可思議地形成一份〃時空〃。 通常,時空是這樣解釋的:請你想像一樣平坦而又柔韌的東西……比如一塊地毯或一塊伸直的橡皮墊子……上面放個又重又圓的物體,比如鐵球。鐵球的重量使得下面的底墊稍稍伸展和下陷。這大致類似於太陽這樣的龐然大物(鐵球)對於時空(底墊)的作用:鐵球使底墊伸展、彎曲、翹起。現在,要是你讓一個較小的球從底墊上滾過去,它試圖做直線運動,就像牛頓運動定律要求的那樣。然而,當它接近大球以及底墊下陷部分的時候,它就滾向低處,不可避免地被大球吸了過去。這就是引力……時空彎曲的一種產物。 凡有質量的物體在宇宙的底墊上都能造成一個小小的凹坑。因此,正如丹尼斯·奧弗比說的,宇宙是個〃最終的下陷底墊〃。從這個觀點來看,引力與其說是一種東西,不如說是一種結果……用物理學家米奇奧·卡庫的話來說:〃不是一種'力',而是時空彎曲的一件副產品。〃卡庫接著又說:〃在某種意義上,引力並不存在;使行星和恆星運動的是空間和時間的變形。〃 當然,以下陷的底墊來作比喻,只能幫助我們理解到這種程度,因為沒有包含時間的作用。話雖這麼說,其實我們的大腦也只能想像到這個地步。若要想像空間和時間以3∶1的比例像線織成一塊格子地墊那樣織成一份時空,這幾乎是不可能的。無論如何,我想我們會一致認為,對於一位凝視著瑞士首都專利局窗外的年輕人來說,這確實是個了不起的見解。 愛因斯坦的廣義相對論提出了許多見解。其中,他認為,宇宙心總是或者膨脹或者收縮的。但是,愛因斯坦不是一位宇宙學家,他接受了流行的看法,即宇宙是固定的,永恆的。 多少出於本能,他在自己的等式里加進了他所謂的宇宙常數。他把它作為一種數學暫停鍵,武斷地以此來抵消引力的作用。科學史書總是原諒愛因斯坦的這個失誤,但這其實是科學上一件很可怕的事。他把它稱之為〃我一生中所犯的最大錯誤〃。 說來也巧,大約就在愛因斯坦為自己的理論添上一個常數的時候,在亞利桑那州的洛厄爾天文臺,有一位天文學家在記錄遠方恆星的光譜圖上的讀數,發現恆星好像在離我們遠去。該天文學家有個來自星系的動聽名字:維斯托·斯萊弗(他其實是印第安納州人)。原來,宇宙不是靜止的。斯萊弗發現,這些恆星明確顯示出一種多普勒頻移的跡象……跟賽車場上飛馳而過的汽車發出的那種連貫而又特有的〃嚓……嗖〃的聲音屬於同一機制。1這種現象也適用於光;就不停遠去的星系而言,它被稱之為紅移(因為離我們遠去的光是向光譜的紅端移動的,而朝我們射來的光是向藍端移動的)。 txt小說上傳分享
第八章 愛因斯坦的宇宙(5)
斯萊弗第一個注意到光的這種作用,意識到這對將來理解宇宙的運動十分重要。不幸的是,誰也沒有太多注意他。你會記得,珀西瓦爾·洛厄爾在這裡潛心研究過火星上的運河,因此洛厄爾天文臺是個比較獨特的地方。到了20世紀的前10年,它在任何意義上都成了研究天文的前哨陣地。斯萊弗不知道愛因斯坦的相對論,世界也同樣不知道斯萊弗,因此,他的發現沒有影響。 榮譽反而屬於一個非常自負的大人物,他的名字叫埃德溫·哈勃。哈勃1889年生於歐扎克高原邊緣的一個密蘇里州小鎮,比愛因斯坦小10歲;他在那裡及芝加哥郊區伊利諾伊的惠頓長大。他的父親是一名成功的保險公司經理,因此家裡的生活總是很優裕。埃德溫還天生有個好的身體。他是個有實力、有天賦的運動員,魅力十足,時髦瀟灑,相貌堂堂……用威廉·H。克羅珀的話來說,〃英俊到了不適當的程度〃;用另一位崇拜者的話來說,〃美得像美神阿多尼斯〃。用他自己的話來說,他生活中還經常幹一些見義勇為的事……搶救落水的人;領著嚇壞了的人穿越法國戰場,把他們帶到安全的地方;在表演賽中幾下子就把世界冠軍級的拳擊手打倒在地,弄得他們不勝難堪。這一切都好得簡直令人難以置信,但都是真的。儘管才華出眾,但哈勃也是個頑固不化的說謊大王。 這就很不尋常了,因為哈勃的生活中從小就充滿真正的奇特之處,有時候簡直令人難以置信地出類拔萃。僅在1906年的一次中學田徑運動會上,他就贏得了撐杆跳高、鉛球、鐵餅、鏈球、立定跳高、助跑跳高