另一广义相对论的预言是,在像地球这样的大质量的物体附近,时间显得流逝得更慢一些。这是因为光能量和它的频率(每秒钟里光振动的次数)有一关系:能量越大,则频率越高。当光从地球的引力场往上走,它失去能量,因而其频率下降(这表明两个波峰之间的时间间隔变大)。
即引力不像其他种类的力,而只不过是空间——时间不是平坦的这一事实的后果。
没有东西走得比光更快。
事实上,人们可以用一族互相交迭的坐标碎片来描写整个宇宙。在每一碎片中,人们可用不同的三个座标的集合来指明点的位置。
相对论限制任何正常的物体永远以低于光速的速度运动。只有光或其他没有内禀质量的波才能以光速运动。
这个被称之为相对论的基本假设是,不管观察者以任何速度作自由运动,相对于他们而言,科学定律都应该是一样的。
时间相对于空间是完全分开并独立的。这就是大部份人当作常识的观点。然而,我们必须改变这种关于空间和时间的观念。虽然这种显而易见的常识可以很好地对付运动甚慢的诸如苹果、行星的问题,但在处理以光速或接近光速运动的物体时却根本无效。
物体受力时发生的现象则由牛顿第二定律所给出:物体被加速或改变其速度时,其改变率与所受外力成比例。(例如,如果力加倍,则加速度也将加倍。)物体的质量(或物质的量)越大,则加速度越小,(以同样的力作用于具有两倍质量的物体则只产生一半的加速度。)
同时,它还意味着,只要一个物体没有受到外力,它就会以同样的速度保持直线运动。
力的真正效应总是改变物体的速度,而不是像原先想像的那样,仅仅使之运动。
人类求知的最深切的意愿足以为我们所从事的不断的探索提供正当的理由。而我们的目标恰恰正是对于我们生存其中的宇宙作完整的描述。
这一点在过去肯定是真的,即我们称之为智慧和科学发现的东西给我们带来了存活的好处。这种情况是否仍会如此不是很清楚:我们的科学发现也可以将我们的一切都毁灭。
汽车驶进了科学城,两旁五六十年代的建筑在雪雾中掠过,有一次,我肯定看到了一尊列宁的塑像。这是一个让人产生怀旧感的城市,那些有上千年历史的古城并不能让人产生这种感情,它们太旧了,旧得与你没有关系,旧得让人失去了感觉。但像这样年轻的城市,却使你想起一个刚刚逝去的时代,在那个时代你度过了你的童年和少年,那是你自己的上古时代,你自己的公元前。
这样,理论本身将决定了我们对之探索的结果!那么为什么它必须确定我们从证据得到正确的结论?它不也同样可以确定我们引出错误的结论吗?或者根本没有结论?
广义相对论是描述引力和宇宙的大尺度结构,也就是从只有几英哩直到大至1亿亿亿(1后面跟24个0)英哩,即可观测到的宇宙范围的尺度的结构。另一方面,量子力学处理极小尺度的现象,例如万亿分之一英寸(1英寸=2.54 厘米)。
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