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宇宙紅移科幻小說

發布時間: 2022-07-30 10:00:36

『壹』 時間簡史裡面講的是什麼,簡要概括下好么

《時間簡史》是1988年湖南科學技術出版社出版的圖書,作者是史蒂芬·霍金。
該書是一部物理通俗化的科普範本,講述了狹義相對論以及時間、宇宙的起源等宇宙學。
內容簡介
自認「黑洞悖論」錯誤,在2004年7月,霍金修正了自己原來的觀點,承認「信息守恆」。
因為宇宙論是一門既古老又年輕的學科。所以作為宇宙里高等生物的人類不會滿足於自身的生存和種族的綿延,還一代代不懈地探索著存在和生命的意義。但是,人類理念的進化是極其緩慢和艱苦的。從「亞里士多德」到「托勒密的地心說」到「哥白尼的日心說」的演化就花了2000年的時間。令人吃驚的是,盡管人們知道世間的一切都在運動,只是到了20世紀20年代因哈勃發現了紅移定律後,宇宙演化的觀念才進入人類的意識。人們甚至從來沒有想到過宇宙還會演化。牛頓的萬有引力定律表明,宇宙的物質在引力作用下不可能處於穩定的狀態。即使在愛因斯坦的廣義相對論中,情況也好不到哪兒去,為了得到一個穩定的宇宙模型,他曾將宇宙常數引進理論中。他們都希望在自己的理論中找到穩定的宇宙模型。可見,宇宙演化的觀念並不是產生於這些天才的頭腦之中。

『貳』 可觀測宇宙到底是什麼意思真正的宇宙有多大

“四方上下曰宇,宇雖有實,而無定處可求;往古來今曰宙,宙雖有增長,不知其始之所至”,這段話對宇宙有一個很好的描述,廣義上來理解宇宙就是時間空間加上物質構成的一個整體,這一點非常好理解,但是時間和空間上的邊界問題就困擾了科學家很久。


當然還有觀點認為,宇宙的加速膨脹也許是暫時的,在未來宇宙依然會減速膨脹,最終速度為零開始收縮,也就是大劉科幻小說《大塌縮》中所描繪的那樣,一切重歸“奇點”,開始新一輪的宇宙歷程。

關於宇宙的所有數字沒有科學家敢於打保票就一定是准確的,因為宇宙的時間和空間尺度太過於巨大,即使某一個參數變化了,我們計算出來的宇宙大小和時間都會發生變化,很可能未來的理論越來越完善,對於宇宙的認識也會越來越准確。

『叄』 光速不是極限速度!

相對論不允許有質量的物質運動速度超過光速,如果達到光速,質量便會加到無窮大,所以相對論不讓攜帶能量和信息的物質超光速。其實,超光速不是不行的,只要不攜帶能量和信息,超光速就是被允許的。宇宙膨脹、量子力學的波函數、快子等超光速是不違背狹義相對論的。

『肆』 飛向人馬座 中國科幻黃金時代大師作品選怎麼樣

最近我跑去查了一下人馬座的哈勃照片,不禁被那美景所吸引,浩瀚星空中數不清的星星在閃耀,點綴著大量的紅移藍移現象,甚是美麗。看來老鄭寫作前是花了不少心思的。 第一次看這書已經是接近20年前的事了,那時候甚至連凡爾納的小說都沒碰過,可以說飛向人馬座是我的科幻小說啟蒙書。 給人印象深刻的書總有一種靈魂在裡面。雖然處於寫作的時代考慮,內容上包含著一些冷戰背景,但是本書表達的更多的是一種永不放棄和奮發的精神。青春之歌,也許是最好的形容。 因為意外導致飛船發射,讓我想起很早時候一部美國探月電影,但是孤立無援的宇宙中,年輕的主角們以堅定的決心展開了旅途,而地球上的夥伴與戰友們也從沒放棄過他們,也許新生代的年輕人難以理解,不過那個時代的年輕人的確是有著這種精神的。 改革開放前的中國其實有許多優秀的科幻小說作品,雖然沒有如今的小說絢麗多彩,但是總能給讀者帶來些什麼,在那科普開展的朦朧時期,這就足夠了。

『伍』 地球不是宇宙中心,紅移說宇宙膨脹還正確嗎

你說的很對,「地球不是宇宙中心,紅移說宇宙還在膨脹」。

「地心說的起源很早,初由米利都學派形成初步理念,後由古希臘學者歐多克斯提出,然後經亞里士多德、托勒密進一步發展而逐漸建立和完善起來。托勒密認為,地球處於宇宙中心靜止不動。從地球向外依次有月球、水星、金星、太陽、火星、木星和土星,在各自的軌道上繞地球運轉。其中,行星的運動要比太陽、月球復雜些:行星在本輪上運動,而本輪又沿均輪繞地運行。在太陽、月球、行星之外,是鑲嵌著所有恆星的天球恆星天。再外面,是推動天體運動的原動天。地心說是世界上第一個行星體系模型。盡管它把地球當作宇宙中心是錯誤的,然而它的歷史功績不應抹殺。」
16世紀,波蘭的天文學家尼古拉·哥白尼(1473——1543)創立了日心說,也稱為地動說,它認為太陽是宇宙的中心,而不是地球。

哥白尼提出的「日心說」,有力地打破了長期以來居於宗教統治地位的「地心說「,實現了天文學的根本變革。日心說的觀點是:1.地球是球形的。如果在船桅頂放一個光源,當船駛離海岸時,岸上的人們會看見亮光逐漸降低,直至消失。2.地球在運動,並且24小時自轉一周。因為天空比大地大的太多,如果無限大的天穹在旋轉而地球不動,實在是不可想像。3.太陽是不動的,而且在宇宙中心,地球以及其他行星都一起圍繞太陽做圓周運動,只有月亮環繞地球運行。
日心說是一個學說,在證明地球是圍繞太陽轉的同時,也有錯誤:1.太陽並非宇宙中心,而是太陽系的中心。2.地球並非是引力的中心。3.天空中看到的任何運動,不全是地球運動引起的。如今科學家早已證明,太陽只是太陽系的中心,太陽系又圍繞著銀河系的中心運轉,而銀河系只不過是宇宙中眾多(目前天文學觀測宇宙中大約有兩千多億個星系)星系的一個。宇宙中心在哪或有沒有宇宙中心,目前還沒有那一個科學家給出准確的答案。(相關閱讀:網路:「地心說」「日心說」」星系「」星系團「。)
多數科學家認同,宇宙是大約137億年前由一個緻密熾熱的」奇點「發生的一次大爆炸形成的。 「大爆炸理論」是由美國著名的物理學家和天文學家:喬治·伽莫夫(George Gamow,出生於俄國1904-1968)於1946年創建的。20世紀20年代後期,美國著名天文學家:愛德溫·哈勃(Edwin Powell Hubble,1889年11月20日—1953年9月28日)發現了紅移現象(多普勒效應),說明宇宙正在膨脹。20世紀60年代中期,阿爾諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜(Robert Wilson)發現了「宇宙微波背景輻射」。這兩個發現給大爆炸理論以有力的支持。大爆炸模型能統一地說明以下幾個觀測事實:(1)大爆炸理論主張所有恆星都是在溫度下降後產生的,因而任何天體的年齡都應比自溫度下降至今天這一段時間為短,即應小於200億年。各種天體年齡的測量證明了這一點。(2)觀測到河外天體有系統性的譜線紅移,而且紅移與距離大體成正比。如果用多普勒效應來解釋,那麼紅移就是宇宙膨脹的反映。(3)在各種不同天體上,氦豐度相當大,而且大都是30%。用恆星核反應機制不足以說明為什麼有如此多的氦。而根據大爆炸理論,早期溫度很高,產生氦的效率也很高,則可以說明這一事實。(4)根據宇宙膨脹速度以及氦豐度等,可以具體計算宇宙每一歷史時期的溫度。大爆炸理論的創始人之一伽莫夫曾預言,今天的宇宙已經很冷,只有絕對溫度幾度。1965年,果然在微波波段上探測到具有熱輻射譜的微波背景輻射,溫度約為3K。(相關閱讀:網路:宇宙起源。)

『陸』 誰能把愛因斯坦的相對論發過來,要完整的,簡單的我知道。

狹義相對論的概念
馬赫和休謨的哲學對愛因斯坦影響很大。馬赫認為時間和空間的量度與物質運動有關。時空的觀念是通過經驗形成的。絕對時空無論依據什麼經驗也不能把握。休謨更具體的說:空間和廣延不是別的,而是按一定次序分布的可見的對象充滿空間。而時間總是又能夠變化的對象的可覺察的變化而發現的。1905年愛因斯坦指出,邁克爾遜和莫雷實驗實際上說明關於「以太」的整個概念是多餘的,光速是不變的。而牛頓的絕對時空觀念是錯誤的。不存在絕對靜止的參照物,時間測量也是隨參照系不同而不同的。他用光速不變和相對性原理提出了洛侖茲變換。創立了狹義相對論。 狹義相對論是建立在四維時空觀上的一個理論,因此要弄清相對論的內容,要先對相對論的時空觀有個大體了解。在數學上有各種多維空間,但目前為止,我們認識的物理世界只是四維,即三維空間加一維時間。現代微觀物理學提到的高維空間是另一層意思,只有數學意義,在此不做討論。 四維時空是構成真實世界的最低維度,我們的世界恰好是四維,至於高維真實空間,至少現在我們還無法感知。有一個例子,一把尺子在三維空間里(不含時間)轉動,其長度不變,但旋轉它時,它的各坐標值均發生了變化,且坐標之間是有聯系的。四維時空的意義就是時間是第四維坐標,它與空間坐標是有聯系的,也就是說時空是統一的,不可分割的整體,它們是一種「此消彼長」的關系。 四維時空不僅限於此,由質能關系知,質量和能量實際是一回事,質量(或能量)並不是獨立的,而是與運動狀態相關的,比如速度越大,質量越大。在四維時空里,質量(或能量)實際是四維動量的第四維分量,動量是描述物質運動的量,因此質量與運動狀態有關就是理所當然的了。在四維時空里,動量和能量實現了統一,稱為能量動量四矢。另外在四維時空里還定義了四維速度,四維加速度,四維力,電磁場方程組的四維形式等。值得一提的是,電磁場方程組的四維形式更加完美,完全統一了電和磁,電場和磁場用一個統一的電磁場張量來描述。四維時空的物理定律比三維定律要完美的多,這說明我們的世界的確是四維的。可以說至少它比牛頓力學要完美的多。至少由它的完美性,我們不能對它妄加懷疑。 相對論中,時間與空間構成了一個不可分割的整體——四維時空,能量與動量也構成了一個不可分割的整體——四維動量。這說明自然界一些看似毫不相乾的量之間可能存在深刻的聯系。在今後論及廣義相對論時我們還會看到,時空與能量動量四矢之間也存在著深刻的聯系。
狹義論原理
物質在相互作用中作永恆的運動,沒有不運動的物質,也沒有無物質的運動,由於物質是在相互聯系,相互作用中運動的,因此,必須在物質的相互關系中描述運動,而不可能孤立的描述運動。也就是說,運動必須有一個參考物,這個參考物就是參考系。 伽利略曾經指出,運動的船與靜止的船上的運動不可區分,也就是說,當你在封閉的船艙里,與外界完全隔絕,那麼即使你擁有最發達的頭腦,最先進的儀器,也無從感知你的船是勻速運動,還是靜止。更無從感知速度的大小,因為沒有參考。比如,我們不知道我們整個宇宙的整體運動狀態,因為宇宙是封閉的。愛因斯坦將其引用,作為狹義相對論的第一個基本原理:狹義相對性原理。其內容是:慣性系之間完全等價,不可區分。 著名的麥克爾遜·莫雷實驗徹底否定了光的以太學說,得出了光與參考系無關的結論。也就是說,無論你站在地上,還是站在飛奔的火車上,測得的光速都是一樣的。這就是狹義相對論的第二個基本原理:光速不變原理。 由這兩條基本原理可以直接推導出相對論的坐標變換式,速度變換式等所有的狹義相對論內容。比如速度變換,與傳統的法則相矛盾,但實踐證明是正確的,因此,從這個意義上說,光速是不可超越的,因為無論在那個參考系,光速都是不變的。速度變換已經被粒子物理學的無數實驗證明,是無可挑剔的。正因為光的這一獨特性質,因此被選為四維時空的唯一標尺。 洛倫茲變換,英文(Lorentz transformation)。由於愛因斯坦提出的假說否定了伽利略變換,因此需要尋找一個滿足相對論基本原理的變換式。愛因斯坦導出了這個變換式,一般稱它為洛倫茲變換式。
狹義論效應
根據狹義相對性原理,慣性系是完全等價的,因此,在同一個慣性系中,存在統一的時間,稱為同時性,而相對論證明,在不同的慣性系中,卻沒有統一的同時性,也就是兩個事件(時空點)在一個慣性系內同時,在另一個慣性系內就可能不同時,這就是同時的相對性,在慣性系中,同一物理過程的時間進程是完全相同的,如果用同一物理過程來度量時間,就可在整個慣性系中得到統一的時間。在今後的廣義相對論中可以知道,非慣性系中,時空是不均勻的,也就是說,在同一非慣性系中,沒有統一的時間,因此不能建立統一的同時性。 相對論導出了不同慣性系之間時間進度的關系,發現運動的慣性系時間進度慢,這就是所謂的鍾慢效應。可以通俗的理解為,運動的鍾比靜止的鍾走得慢,而且,運動速度越快,鍾走的越慢,接近光速時,鍾就幾乎停止了。 尺子的長度就是在一慣性系中"同時"得到的兩個端點的坐標值的差。由於"同時"的相對性,不同慣性系中測量的長度也不同。相對論證明,在尺子長度方向上運動的尺子比靜止的尺子短,這就是所謂的尺縮效應,當速度接近光速時,尺子縮成一個點。 由以上陳述可知,鍾慢和尺縮的原理就是時間進度有相對性。也就是說,時間進度與參考系有關。這就從根本上否定了牛頓的絕對時空觀,相對論認為,絕對時間是不存在的,然而時間仍是個客觀量。比如在下期將討論的雙生子理想實驗中,哥哥乘飛船回來後是15歲,弟弟可能已經是45歲了,說明時間是相對的,但哥哥的確是活了15年,弟弟也的確認為自己活了45年,這是與參考系無關的,時間又是"絕對的"。這說明,不論物體運動狀態如何,它本身所經歷的時間是一個客觀量,是絕對的,這稱為固有時。也就是說,無論你以什麼形式運動,你都認為你喝咖啡的速度很正常,你的生活規律都沒有被打亂,但別人可能看到你喝咖啡用了100年,而從放下杯子到壽終正寢只用了一秒鍾。
狹義論小結
相對論要求物理定律要在坐標變換(洛倫茲變化)下保持不變。經典電磁理論可以不加修改而納入相對論框架,而牛頓力學只在伽利略變換中形式不變,在洛倫茲變換下原本簡潔的形式變得極為復雜。因此經典力學與要進行修改,修改後的力學體系在洛倫茲變換下形式不變,稱為相對論力學。 狹義相對論建立以後,對物理學起到了巨大的推動作用。並且深入到量子力學的范圍,成為研究高速粒子不可缺少的理論,而且取得了豐碩的成果。然而在成功的背後,卻有兩個遺留下的原則性問題沒有解決。第一個是慣性系所引起的困難。拋棄了絕對時空後,慣性系成了無法定義的概念。我們可以說慣性系是慣性定律在其中成立的參考系。慣性定律實質一個不受外力的物體保持靜止或勻速直線運動的狀態。然而"不受外力"是什麼意思?只能說,不受外力是指一個物體能在慣性系中靜止或勻速直線運動。這樣,慣性系的定義就陷入了邏輯循環,這樣的定義是無用的。我們總能找到非常近似的慣性系,但宇宙中卻不存在真正的慣性系,整個理論如同建築在沙灘上一般。第二個是萬有引力引起的困難。萬有引力定律與絕對時空緊密相連,必須修正,但將其修改為洛倫茲變換下形勢不變的任何企圖都失敗了,萬有引力無法納入狹義相對論的框架。當時物理界只發現了萬有引力和電磁力兩種力,其中一種就冒出來搗亂,情況當然不會令人滿意。 愛因斯坦只用了幾個星期就建立起了狹義相對論,然而為解決這兩個困難,建立起廣義相對論卻用了整整十年時間。為解決第一個問題,愛因斯坦乾脆取消了慣性系在理論中的特殊地位,把相對性原理推廣到非慣性系。因此第一個問題轉化為非慣性系的時空結構問題。在非慣性系中遇到的第一隻攔路虎就是慣性力。在深入研究了慣性力後,提出了著名的等效原理,發現參考系問題有可能和引力問題一並解決。幾經曲折,愛因斯坦終於建立了完整的廣義相對論。廣義相對論讓所有物理學家大吃一驚,引力遠比想像中的復雜的多。至今為止愛因斯坦的場方程也只得到了為數不多的幾個確定解。它那優美的數學形式至今令物理學家們嘆為觀止。就在廣義相對論取得巨大成就的同時,由哥本哈根學派創立並發展的量子力學也取得了重大突破。然而物理學家們很快發現,兩大理論並不相容,至少有一個需要修改。於是引發了那場著名的論戰:愛因斯坦VS哥本哈根學派。直到現在爭論還沒有停止,只是越來越多的物理學家更傾向量子理論。建立了廣義相對論以後,愛因斯坦後來的約四十年的時間都用來探索統一場論,試圖把引力和電磁力統一起來,以次完成物理學的完全統一。剛開始幾年他十分樂觀,以為勝利在握;後來發現困難重重。當時的大部分物理學家並不看好他的工作,因此他的處境十分孤立。雖然他始終沒有取得突破性的進展,不過他的工作為物理學家們指明了方向:建立包含四種作用力的超統一理論。目前學術界公認的最有希望的候選者是超弦理論與超膜理論。
編輯本段狹義證明
廣義相對論的概念
相對論問世,人們看到的結論就是:四維彎曲時空,有限無邊宇宙,引力波,引力透鏡,大爆炸宇宙學說,以及二十一世紀的主旋律--黑洞等等。這一切來的都太突然,讓人們覺得相對論神秘莫測,因此在相對論問世頭幾年,一些人揚言"全世界只有十二個人懂相對論"。甚至有人說"全世界只有兩個半人懂相對論"。更有甚者將相對論與"通靈術","招魂術"之類相提並論。其實相對論並不神秘,它是最腳踏實地的理論,是經歷了千百次實踐檢驗的真理,更不是高不可攀的。 相對論應用的幾何學並不是普通的歐幾里得幾何,而是黎曼幾何。相信很多人都知道非歐幾何,它分為羅氏幾何與黎氏幾何兩種。黎曼從更高的角度統一了三種幾何,稱為黎曼幾何。在非歐幾何里,有很多奇怪的結論。三角形內角和不是180度,圓周率也不是3.14等等。因此在剛出台時,倍受嘲諷,被認為是最無用的理論。直到在球面幾何中發現了它的應用才受到重視。 空間如果不存在物質,時空是平直的,用歐氏幾何就足夠了。比如在狹義相對論中應用的,就是四維偽歐幾里得空間。加一個偽字是因為時間坐標前面還有個虛數單位i。當空間存在物質時,物質與時空相互作用,使時空發生了彎曲,這是就要用非歐幾何。而且不存在沒有物質的空間,因為就算有你也永遠無法發現,因為當你看見它的同時,它就有了物質,最起碼是光。 相對論預言了引力波的存在,發現了引力場與引力波都是以光速傳播的,否定了萬有引力定律的超距作用。當光線由恆星發出,遇到大質量天體,光線會重新匯聚,也就是說,我們可以觀測到被天體擋住的恆星。一般情況下,看到的是個環,被稱為愛因斯坦環。愛因斯坦將場方程應用到宇宙時,發現宇宙不是穩定的,它要麼膨脹要麼收縮。當時宇宙學認為,宇宙是無限的,靜止的,恆星也是無限的。於是他不惜修改場方程,加入了一個宇宙項,得到一個穩定解,提出有限無邊宇宙模型。不久哈勃發現著名的哈勃定律,提出了宇宙膨脹學說。愛因斯坦為此後悔不已,放棄了宇宙項,稱這是他一生最大的錯誤。在以後的研究中,物理學家們驚奇的發現,宇宙何止是在膨脹,簡直是在爆炸。極早期的宇宙分布在極小的尺度內,宇宙學家們需要研究粒子物理的內容來提出更全面的宇宙演化模型,而粒子物理學家需要宇宙學家們的觀測結果和理論來豐富和發展粒子物理。這樣,物理學中研究最大和最小的兩個目前最活躍的分支:粒子物理學和宇宙學竟這樣相互結合起來。就像高中物理序言中說的那樣,如同一頭怪蟒咬住了自己的尾巴。值得一提的是,雖然愛因斯坦的靜態宇宙被拋棄了,但它的有限無邊宇宙模型卻是宇宙未來三種可能的命運之一,而且是最有希望的。近年來宇宙項又被重新重視起來了。黑洞問題將在今後的文章中討論。黑洞與大爆炸雖然是相對論的預言,它們的內容卻已經超出了相對論的限制,與量子力學,熱力學結合的相當緊密。今後的理論有希望在這里找到突破口。
廣義論公式
根據廣義相對論中「宇宙中一切物質的運動都可以用曲率來描述,引力場實際上就是一個彎曲的時空」的思想,愛因斯坦給出了著名的引力場方程(Einstein's field equation): <math>R_ - \fracg_ R = - 8 \pi {G \over c} T_ </math> 其中 G 為牛頓萬有引力常數,這被稱為愛因斯坦引力場方程,也叫愛因斯坦場方程。 該方程是一個以時空為自變數、以度規為因變數的帶有橢圓型約束的二階雙曲型偏微分方程。它以復雜而美妙著稱,但並不完美,計算時只能得到近似解。最終人們得到了真正球面對稱的准確解——史瓦茲解。 加入宇宙學常數後的場方程為: <math>R_ - \fracg_ R + \Lambda g_= - 8 \pi {G \over c} T_ </math>
廣義論原理
由於慣性系無法定義,愛因斯坦將相對性原理推廣到非慣性系,提出了廣義相對論的第一個原理:廣義相對性原理。其內容是,所有參考系在描述自然定律時都是等效的。這與狹義相對性原理有很大區別。在不同參考系中,一切物理定律完全等價,沒有任何描述上的區別。但在一切參考系中,這是不可能的,只能說不同參考系可以同樣有效的描述自然律。這就需要我們尋找一種更好的描述方法來適應這種要求。通過狹義相對論,很容易證明旋轉圓盤的圓周率大於3.14。因此,普通參考系應該用黎曼幾何來描述。第二個原理是光速不變原理:光速在任意參考系內都是不變的。它等效於在四維時空中光的時空點是不動的。當時空是平直的,在三維空間中光以光速直線運動,當時空彎曲時,在三維空間中光沿著彎曲的空間運動。可以說引力可使光線偏折,但不可加速光子。第三個原理是最著名的等效原理。質量有兩種,慣性質量是用來度量物體慣性大小的,起初由牛頓第二定律定義。引力質量度量物體引力荷的大小,起初由牛頓的萬有引力定律定義。它們是互不相乾的兩個定律。慣性質量不等於電荷,甚至目前為止沒有任何關系。那麼慣性質量與引力質量(引力荷)在牛頓力學中不應該有任何關系。然而通過當代最精密的試驗也無法發現它們之間的區別,慣性質量與引力質量嚴格成比例(選擇適當系數可使它們嚴格相等)。廣義相對論將慣性質量與引力質量完全相等作為等效原理的內容。慣性質量聯系著慣性力,引力質量與引力相聯系。這樣,非慣性系與引力之間也建立了聯系。那麼在引力場中的任意一點都可以引入一個很小的自由降落參考系。由於慣性質量與引力質量相等,在此參考系內既不受慣性力也不受引力,可以使用狹義相對論的一切理論。初始條件相同時,等質量不等電荷的質點在同一電場中有不同的軌道,但是所有質點在同一引力場中只有唯一的軌道。等效原理使愛因斯坦認識到,引力場很可能不是時空中的外來場,而是一種幾何場,是時空本身的一種性質。由於物質的存在,原本平直的時空變成了彎曲的黎曼時空。在廣義相對論建立之初,曾有第四條原理,慣性定律:不受力(除去引力,因為引力不是真正的力)的物體做慣性運動。在黎曼時空中,就是沿著測地線運動。測地線是直線的推廣,是兩點間最短(或最長)的線,是唯一的。比如,球面的測地線是過球心的平面與球面截得的大圓的弧。但廣義相對論的場方程建立後,這一定律可由場方程導出,於是慣性定律變成了慣性定理。值得一提的是,伽利略曾認為勻速圓周運動才是慣性運動,勻速直線運動總會閉合為一個圓。這樣提出是為了解釋行星運動。他自然被牛頓力學批的體無完膚,然而相對論又將它復活了,行星做的的確是慣性運動,只是不是標準的勻速。
廣義論的驗證
愛因斯坦在建立廣義相對論時,就提出了三個實驗,並很快就得到了驗證:(1)引力紅移(2)光線偏折(3)水星近日點進動。直到最近才增加了第四個驗證:(4)雷達回波的時間延遲。 (1)引力紅移:廣義相對論證明,引力勢低的地方固有時間的流逝速度慢。也就是說離天體越近,時間越慢。這樣,天體表面原子發出的光周期變長,由於光速不變,相應的頻率變小,在光譜中向紅光方向移動,稱為引力紅移。宇宙中有很多緻密的天體,可以測量它們發出的光的頻率,並與地球的相應原子發出的光作比較,發現紅移量與相對論預言一致。60年代初,人們在地球引力場中利用伽瑪射線的無反沖共振吸收效應(穆斯堡爾效應)測量了光垂直傳播22。5M產生的紅移,結果與相對論預言一致。 (2)光線偏折:如果按光的波動說,光在引力場中不應該有任何偏折,按半經典式的"量子論加牛頓引力論"的混合產物,用普朗克公式E=hv和質能公式E=Mc^2 求出光子的質量,再用牛頓萬有引力定律得到的太陽附近的光的偏折角是0.87秒,按廣義相對論計算的偏折角是1.75秒,為上述角度的兩倍。1919年,一戰剛結束,英國科學家愛丁頓派出兩支考察隊,利用日食的機會觀測,觀測的結果約為1.7秒,剛好在相對論實驗誤差范圍之內。引起誤差的主要原因是太陽大氣對光線的偏折。最近依靠射電望遠鏡可以觀測類星體的電波在太陽引力場中的偏折,不必等待日食這種稀有機會。精密測量進一步證實了相對論的結論。 (3)水星近日點的進動:天文觀測記錄了水星近日點每百年移動5600秒,人們考慮了各種因素,根據牛頓理論只能解釋其中的5557秒,只剩43秒無法解釋。廣義相對論的計算結果與萬有引力定律(平方反比定律)有所偏差,這一偏差剛好使水星的近日點每百年移動43秒。 (4)雷達回波實驗:從地球向行星發射雷達信號,接收行星反射的信號,測量信號往返的時間,來檢驗空間是否彎曲(檢驗三角形內角和)60年代,美國物理學家克服重重困難做成了此實驗,結果與相對論預言相符。

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