第265章 森林引力奇遇记（三） (2/4)

他跳到网边，用尾巴尖指着凹陷处：“大松果只是让蜘蛛网——也就是时空——弯曲了。小松果只是在弯曲的网上走它认为的‘直线’！这种弯曲空间中的‘直线’，我们叫它‘测地线’。”

小猪皮皮挠头：“所以……地球绕太阳转，不是因为太阳拉着地球，而是因为太阳太重，把时空压弯了，地球只是在弯了的时空里走直线？”

“精确！”博士兴奋地拍打尾巴，“皮皮，你抓住了核心！”

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第四节：石碑碎片的证明

咩咩举起发光的石碑碎片：“博士，这个……它好像能稳定周围的空间。我拿着它时，看东西不那么歪了。”

“给我看看。”博士小心地接过碎片。

碎片在博士爪中发出柔和的脉动。博士把它靠近蜘蛛网模型——神奇的事情发生了。

蜘蛛网上，以大松果为中心的凹陷区域，在靠近碎片的一侧明显变浅了！就好像碎片释放出某种抵消曲率的效应。

“这是……”博士仔细端详碎片，“这里面有逆向的度规场……天啊，东方博士留下的这是……”

他迅速在树皮上计算：

“如果正常物质产生的曲率是正的……那么这个碎片产生的就是负的……就像爱因斯坦方程中的宇宙常数项Λ可以是正的也可以是负的……”

猫头鹰长老慢悠悠地问：“博士，您能……用我们能听懂的话解释吗？”

博士深吸一口气：“简单说，这个碎片能‘抚平’被弯曲的时空。就像熨斗能熨平皱巴巴的叶子。”

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第五节：引力不是力

“现在回到课堂。”博士把碎片还给咩咩，“记住第一要点：引力不是力，而是时空弯曲的几何效应。”

他在树皮上画出两个图：

左边：太阳（大圆）发出无数小箭头（引力线）拉住地球（小圆）——这是牛顿的图景。

右边：太阳（大圆）坐在一个凹陷的漏斗里，地球（小圆）沿着漏斗壁旋转——这是爱因斯坦的图景。

“哪个更简单？”博士问。

小蝴蝶飞飞想了想：“右边？因为不用画那么多箭头……”

“正是！”博士点头，“爱因斯坦的理论实际上更简洁、更优美。他只用了一个方程——”

他在树皮上写下那个着名的公式：

g_μν

+

Λg_μν

=

(8πg/c?)t_μν

台下鸦雀无声。

“呃……我们不需要记住这个，”博士赶紧说，“只需要记住：物质能量告诉时空如何弯曲，弯曲的时空告诉物质如何运动。”

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第六节：四个关键预言

“现在，”博士竖起四根指头，“广义相对论有四个着名预言，而这些预言可能正在我们森林里发生！”

他竖起第一根指头：

“一、水星近日点进动。”博士放了一颗小鹅卵石在蜘蛛网上，让它绕大松果旋转，“在牛顿理论里，轨道应该是完美的椭圆，永远重复。但在爱因斯坦理论里，因为时空弯曲得复杂，轨道会慢慢转动——就像水星绕太阳的轨道在缓慢旋转。”

小老鼠米米突然想起：“果园的苹果！它们掉落的轨迹最近很奇怪！有时候会拐弯，有时候会加速……”

“那是局部时空曲率不均匀导致的！”博士眼睛一亮。

第二根指头：

“二、光线弯曲。”博士用蜂蜜涂了一颗透明的小珠子，让它代表光子，然后从网边滚向中央凹陷区，“看！在平直的网上，它走直线。但在弯曲的网上……”

小珠子明显拐弯了！

“光线经过大质量物体时会弯曲！”叽叽叫道，“我昨天就感觉到了！我看着树在那边，直直飞过去却撞不到！”

第三根指头：

“三、引力红移。”博士这个有点难演示，他改用比喻，“想象你在瀑布底下喊话。声音从下往上传播，会因为重力而变调。光也一样——从强引力场（比如黑洞附近）发出的光，频率会变低，颜色变红。”