上一篇讲了时间的相对性,时间本来是不存在的,也不存在什么先发生,什么后发生,除了因果律外的时间线都是纵横交错的。

就好像我们看到的仙女座是两百万年前,仙女座看到的我们也是两百万年前。那我问你,我们这里的事情先发生还是仙女座的事先发生?假如有一艘飞船以接近光速向着仙女座飞行,飞到一半的时候同时接收到了地球和仙女座发来的即时消息,那请问这两个消息谁先谁后呢?是不是脑子烧坏了?

真相就是,没有一个客观的时间点,时间线,大家各走各的。在互相干涉,产生因果律前,就无所谓先后了。

遥远的星系

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由此可知时间是相对的,前面还讲过空间也是相对的,那时空的本质到底是什么呢?上一篇讲了场,而时空的本质正是场,或者说是引力场。

那引力是什么?就好像电磁力是电磁场弯曲产生的一样,引力也就是时空本身的弯曲产生的。

而因为我们前面讲过了量子力学,知道时空是有最小尺度的,也就是说,在远大于普朗克尺度下,引力可以被解释为一种时空曲率影响物体运动的表现。

这种弯曲是如何产生的呢?是物质的质量产生的!质量越大,弯曲时空的曲率越大。

而物质也是在弯曲的时空中,按照弯曲后的时空线运动着。

而要想真正理解引力,我们首先要理解时空,时空是三维空间加上一维时间组成的四维时空,就好像我们看的短视频一样,其中有三维信息,按照时间线依次放置,引力就是弯曲了这个四维时空而产生。

但是,大家很难想象一个弯曲的四维时空。没关系,咱们人最常用的思维方式就是类比,咱们先从弯曲一个三维时空开始吧。弯曲的三维时空包括一个弯曲的二维空间,即弯曲的平面,和一个弯曲的时间。

弯曲的平面大家能想象到吗?咱们的地球表面,就是一个弯曲的二维平面,即曲面。曲面(地球面)有几个特征。

地球

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1.两点之间,直线距离并非最短,走测地线距离最短。

(测地线又被称为大地线或最短线,就是以曲面球心为圆心在曲面上画出的线,这条线看上去是曲线,但走这条线距离最短,飞机航线都是测地线)

2.曲面上的两条平行线,会相交。

(想象一下经线,虽然都是平行的,但是在南极和北极相交)

3.曲面上三角形的内角和,不是180度。

(取北极点,赤道上的两点建立三角形,北极点到赤道的角都是九十度,剩下的一个角是多少度,内角和就大于180度多少度)

那扭曲的三维时空是什么样子呢?

二维空间的扭曲,咱们可以想象一下马桶的旋涡,旋涡的表面就是一个倒曲面,也就是被质量弯曲了的平面的样子。

二维引力场

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时间的扭曲是如何表现的呢?我们把上面的曲面想象成渔网,一格一格的格子就是渔网的格子,越是往渔网中间,质量越大,时间越慢,外圈相对就快,可以看做是不断收紧的渔网,收紧的速度差,就是质量的大小。速度差越大,加速度也就越大,这加速度就是引力加速度。

速度差就可以看做是收网的速度,每个被扭曲的时间线就好像是定速收线的鱼竿,这个面就是渔网。

所谓的引力,不就是收网的力嘛,只是咱们这个网遍及整个时空,越远的地方因为时间扭曲太小,导致速度差太小,收网的速度太慢,感觉不到罢了。

收网

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四维时空的话,大家把上面弯曲的平面,换成弯曲的立方体即可。原理还是一样的,只是想象起来比较难了。

这让我想起来,很多人问宇宙是有边界的吗?这个问题难以回答,但是咱们如果像上面一样,降一个维度,换成平面,就好理解了。

也就是说,天有没有边界咱不知道,那大地有没有边界?答案就是没有!

因为我们都知道,地球的表面是曲面,是没有边界的,是完全闭合的!

我们沿着地球表面走,到海上咱们坐着船走,会发现怎么走都走不到头,就是会回到原来的出发点。因为地球表面不是平面,是有曲率的。