再来看看第章里阐释高处比低处时间流逝更多图,但现在请想象,画这张图纸是有弹性。想象这张纸被拉伸,以至于山上时间都被拉长。你会得到张完全不同图,分别表示空间(高度,纵轴)和时间(横轴)。但是现在,在山里“被拉长”时间刚好与更长时间相对应。
这幅图阐释物理学中“弯曲”时空。“弯曲”是由于被扭曲:距离可以伸长或缩短,就像有弹性床单被拉拽。这就是第三章图例中光锥倾斜原因。
时间变成与空间几何交织在起复杂几何部分。
物吗?
所有这些问题答案,都在于把这两位巨人截然相反观点进行意想不到整合。为达成这点,很有必要让第三位巨人加入这场舞蹈。[3]
三个巨人舞蹈
整合亚里士多德与牛顿时间观念是爱因斯坦最有价值成就,是他思想中最璀璨珍宝。
答案是,牛顿凭直觉知道超越有形物质时间与空间,确存在,真实不虚。时间与空间是真实现象,但不是绝对,它们并不独立于发生事件,也不像牛顿设想那样,与世界上其他物质有所区别。们可以想象大块牛顿式帆布,上面画着这个世界故事。但这块帆布与世上其他东西是由相同材料构成,与构成石头、光、空气物质并无二致:它们都由场构成。
以们目前知识来看,物理学家把构成世界物理实在物质称为“场”。有时它们会有些奇异名字:“狄拉克场”是构成桌子与星体材料;“电磁场”构成光,也是使电动机运转和指南针指北力来源。但是,关键之处在于,还有种“引力场”:它是引力来源,同时也是构成牛顿时空材料,其余世界涂画于其上。钟表是测量其广延性机械,测量长度尺子则测量其广延性另方面。
时空就是引力场,反之亦然。像牛顿凭直觉意识到那样,它可以独立存在,即便没有任何物质。但与牛顿所认为不同,它与世界上其他物质并没有什区别,它们都是场。与其说世界画在张帆布上,不如说世界是多层帆布叠加,引力场只是其中层。和其他场样,它既不是绝对,也不是均匀、固定,它会弯曲、伸展、与其他场相互碰撞与推拉。方程可以描述这些场之间相互作用,时空就是这些场中个。[4]
引力场可以像平面样平滑,这是牛顿描述版本。如果用尺子测量,会发现们在学校学过欧式几何是适用。但场也可以波动起伏,们所说引力波就是如此,它会收缩与膨胀。
还记得第章里在物体附近会变慢时钟吗?更准确地说,它们会减慢是由于那里引力场较“少”,从而时间较少。
由引力场形成帆布就像张可以拉伸巨大弹力床单,其拉伸与弯曲就是引力与物体下落来源,这能够给出比旧有牛顿引力理论更好解释。
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