【{$randkws}】相对论有绝对的东西吗? - {$web_name} 以兴办合并黑洞的三维模拟

探究人员在美国宇航局艾姆斯探究中心的哥伦比亚超级计算机上处理爱因斯坦的广义相对论,以兴办合并黑洞的三维模拟。鸣谢:uux.cn/美国宇航局亨策
(神秘的地球uux.cn)据今日宇宙(保罗·m·萨特):相对论既简易又优雅,但也极其不直观。没有必要在这里研究这个理论的整体信息和荣耀,但是本周预测iPad,引发网友热议爱因斯坦的岗位中有一个特色占据了中心位置,并最后导致他完全重塑了牛顿的引力,改变了我们对宇宙结构的概念。
这个独特的特征就在名字里:相对。爱因斯坦察觉我们曾经觉得不可改变的东西可是是。但是要理解爱因斯坦是如何改写牛顿的见解的,我们先是得把时间倒回去一点,理解牛顿的见解。
一旦牛顿偶然想到重力的概念,一种从所有物体发出并连接所有物体的力,他需要一个宇宙来使他的力具有普遍性。当太阳伸出它的引力之手,指示所有的行星,乃至强大的木星,下一步向哪里移动时,这些行星需要得知它们相针对太阳的重磅影评解读资讯位置。当我从树上摘下一个苹果并让它落下时,苹果需要得知它离地球有多远,这样它才能有合适的加速度。
宇宙中的一切都需要得知其他一切都在哪里,这样引力才能以适当的力发挥作用。所以,牛顿把宇宙想象成一个巨大的固定网格,一系列的宇宙规则和主时钟,以及一个绝对的参照系,所有其他的独家以旧换新资讯测量都可以从这个参照系中开展。(这不是要从字面上理解,我应该提一下。没有巨大的时钟漂浮在宇宙的虚空中,随着绝对的时间滴答作响,也没有标记的规则网格在宇宙中纵横交错。这是一个数学框架,提供了计算重力的机制,但是在牛顿的岗位中,对这个框架的需求是最重大的。)
所以在牛顿的权威和平精英观察引力观点中,每一个引力相互作用都必须在那个普遍的,固定的,绝对的参照系中开展计算。我们宇宙中的实体必须得知它们相针对这个固定框架的位置,这样重力才能在适当的时间和适当的地方变成正确的力量。
但是詹姆斯·克拉克·麦克斯韦在电磁学方面的岗位与这个通用的参考框架背道而驰(尽管麦克斯韦当时并没有意识到)。麦克斯韦自己的天才数学说,光速就是光速,永远永远。不管你移动的速度有多快,或者你移动的方向是什么,不管光线是靠近你还是远离你,都没有关系。光以光速移动。
假如像牛顿提议的那样,存在某种宇宙参照系、某种主时钟和绝对标尺,那么光速应该仅仅是相针对绝对参照系的速度,由于绝对参照系是衡量所有运动的基准。所以绝对框架的存在应该允许你跨过一束光,目睹它被固定和冻结在某个地方。
在这场统一巨人的巨大战役中,谁应该获胜,麦克斯韦还是牛顿?宇宙是否有一个固定的参照系让我们判断所有的运动,或者有些东西,如光速,是不可改变的和不变的,对我们的观点漠不关心?
爱因斯坦挑选了麦克斯韦,爱因斯坦是对的。没有通用的参照系,没有主时钟,也没有绝对的尺子。除了每个观察者的相对视点,没有办法判断运动。换句话说,这就是相对论中的相对性:一切运动都是相对的。假如爱因斯坦骑着自行车从我身边经过,我只能说,他正从我的角度出发。从他的角度来看,他可以理直气壮地宣称他是静止的,而我是在运动的。
在抛弃绝对时间和空间的概念时,爱因斯坦的奋斗的确有所得到。不是所有的事情都是相对的;宇宙中有一些常数。即物理定律。所有的观察者,伟大的和所有的,慢慢的和高效的,尖锐的和没有方向的,所有的观察者都同意物理定律的共性。恰当的例子是麦克斯韦方程。他们说光速是一个常数。落幕了。事实就是这样:宇宙中的每一个观察者,不管他们的位置、速度或加速度如何,都将永远目睹一样的光速。
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