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拜见校长大人-第389章

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    “那么我们要么就假设引力作用不需要时间,超越了光速,这与相对论违背,要么就假设,引力并不是一种通常意义上的相互作用力。”

    莱纳打了个响指,原本凌乱不堪,毫无规律的星辰运转立刻暂停了下来。

    在这平面上,莱纳伸手,轻轻往下一拉。

    他在恒星所在的平面制造出了一个凹陷,这就像是在一块平铺的布上落下了一个沉重的铁球,由于恒星的质量,整个平面产生了扭曲。

    接着,莱纳切断了恒星与行星之间的连线。

    一个响指,整个天体系统再度运转起来。

    这个时候,法师们惊讶地看到,行星由于平面的凹陷而向着恒星移动,再加上本身向前的速度而运转,两者构成了一个完美的平衡,使得这些行星环绕着恒星的运动构成了一个完美而符合规律的运动模式。

    “这只是一个演示图像,真正的四维时空的扭曲并非这么简单,但也可以体现出我的猜想。”

    看着在凹陷的平面上不断旋转的星图,所有的法师都沉默了。

    “时空并非平坦的,凡是有质量的物体都会引起空间的扭曲,质量越大,扭曲也就越大,我将空间扭曲的程度成为曲率,如此一来,就能够解释光线为何会在大质量物体周围偏折的现象了。”

    莱纳解释道。

    “在原本的相对论中,光线在两点之间始终沿着最短的路径运动,在引力偏折现象看来,这似乎是不正确的,但如果说大质量的物体导致了时空的弯曲就能够解决这个问题了,那就是光线始终沿着最短的路径运动,只不过光线无法穿透时空,只能在扭曲的时空中运动,因此在我们看来,这就产生了光线偏折现象!”

    “同时,时空的扭曲也解释了引力的传递,引力的传递之所以可以超越光速,并非其传播速度极快,而是因为引力根本就不需要传播,引力的本质,就是大质量物体导致的时空弯曲带来的相互作用!”

    莱纳说道,他身边的计算法阵正在激烈运转,这是在计算加入了时空扭曲之后,光线的偏折角度。

    很快,莱纳就得到了自己的答案,将其展示到众人面前。

    其数值与观测值几乎一致,正是按照原本的万有引力定律计算值的一倍!

    “时空扭曲”

    艾伯顿阁下若有所悟,他的脑中同样进行着计算。

    如果空间并不是平坦的,如果物体的存在会影响到空间,如果引力真的是由于时空的扭曲引起的

    “这也就能够解释,为什么在大质量物体的周围,时间会变得更缓慢,因为光保持同样的速度在这些物体的周围行进的时候,需要在扭曲的时空中行进更多的时间,因此,时间的流逝变得更慢了”

    艾伯顿阁下解开了自从相对论被提出以来,一直困扰着法师们的一个问题,那就是为什么强引力场中,时间的流速会变慢。

    “等等,根据这个推论,我们是否可以假设一种极端的情况,那就是当引力场大到某一个数值的时候,光速在其中行进的时间就会变得更加漫长,漫长到甚至无法逃逸?”

    布拉格斯阁下的话宛若一道炸雷,令艾伯顿阁下与菲尔德如遭遇了晴天霹雳。

    “我们可以计算一下。”

    莱纳立刻开始了计算,紧接着,其他的法师们也纷纷代入数值,进行了演算。

    这个过程持续了半个小时之久,整个控制室内静寂无声。

    菲丽丝看着他们,以他的魔法理论水平虽然无法切实地理解,但菲丽丝能感觉到这些法师似乎发现了什么不得了的世界的秘密,她看着莱纳,觉得此刻认真进行计算与推导的莱纳有着与平常截然不同的魅力。

    终于,莱纳第一个得到了结果。

    计算结果表明,当极大的质量聚集在一小个点上的时候,就会产生极为强大的时空扭曲,使得这个点的周围产生一个区域,在该区域内,光也无法逃逸出去,这代表这这个奇点周围的视界将会是真正意义上的一片漆黑。

    同时,这个奇点将会引发一系列的相对论效应,包括奇点附近的时间将会极大地延缓,在视界表面,外部的观察者甚至会观察到时间静止,同时,奇点强大的引力会导致附近的星系行进的光也产生扭曲,简单来说,这些星系上的一些数学常数的数值可能会发生变化。

    这个奇点就像是一个吞噬万物的深渊,即便是宇宙中速度最快的光,也难以从其手中逃出。

    “这样的奇点,我认为可以称其为黑洞。”

    莱纳说道,他看向了外部,那在探照灯的光芒之中晶莹透亮的空间扭曲。

    “而过去的相对论也应当被修正,从原本的狭义相对论,成为现在的广义相对论。”

第五百一十四幕。广义相对论() 
“广义相对论”

    布拉格斯阁下轻轻念出这个理论的名字,觉得这其中有着某种吸引人的力量。

    “广义相对论除去狭义相对论的一些结论之外,还延伸出了两个原理。”

    莱纳补充解释道。

    “第一个是等效原理,也就是惯性力场与引力场的动力学效应是局部不可分辨的,因为在广义相对论的框架下,引力并非是一种传统意义上的力,而是质量引起的时空扭曲带来的相互作用,而等效原理则是将引力拽回原本的讨论范围内,在一定的限定条件下,引力依旧可以作为基本力来讨论。”

    等效原理实际上是连接经典魔法与相对论框架下的魔法体系的一个桥梁,就如同艾伯顿力学在宏观低速的情况下与量子力学近似一般,这个原理将艾伯顿阁下提出的万有引力定律规整在了普遍情况,而将特殊情况分开来讨论。

    “第二个是广义相对性原理,即所有的物理定律在任何参考系中都取相同的形式,相较于之前的狭义相对性原理,广义相对性原理将其从惯性系拓展到了所有的参考系,这也是法师们追求真理的一个必不可少的基石。”

    在重新定义了引力之后,狭义相对性原理自然就可以拓展成为广义相对性原理,这个原理代表的含义是法师们推导出的公式,确定的定理在任何参考系中的形式都是统一,换句话来说,那就是这个世界有真理存在,而不会因为参考系的不同,理论出现不同。

    说完这两个广义相对论的基础原理,莱纳看了一眼不远处的幽冥之门。

    “引力与时空扭曲现象让我想到了鱼缸中的金鱼,倘若金鱼也拥有人类一般的智慧,它们透过圆球形的鱼缸观察到的外部的世界,会看到扭曲的景象,但对于从小就在鱼缸中长大的金鱼而言,这才是正常的。”

    他顿了顿,随后开口说道。

    “如果有那么一只金鱼有幸离开了鱼缸而没有死亡,它将会看到‘正常’的世界,这与它原本的认知违背,但这才是真正的世界,它之前的认知之所以出现了偏差,是因为鱼缸的存在。”

    莱纳的话令法师们陷入了沉思,这鱼缸现在看来,很明显就是引力场,是大质量的物体带来的时空扭曲。

    在时空扭曲之中,光的路径会发生变化,从而测算出来的光速也有差别,而光速,在相对论的框架下,是这个宇宙的常数。

    换句话来说,即便是这个宇宙的常数,也有可能并非固定,谁也不知道,在这个星球所在的星系是否也存在一个黑洞,其带来的时空扭曲令光速产生了变化。

    人们在嘲笑鱼缸中的金鱼之时,又是否能够想到,自己可能身处一个更大的鱼缸之中呢?

    但广义相对论告诉法师们,即便常数有所不同,但物理定律在任何参考系中都是相同的形式,至少法师们掌握的规律是通用的。

    这其中的意义非凡。

    这代表着,法师们虽然身体被束缚在鱼缸之内,但思维却已经触及了外面复杂纷乱的世界,这是思想的胜利。

    两位传奇法师有些感慨,他们终其一生所追寻的便是这样的真理,此刻,却由一个年轻的法师提出,令他们在感到欣慰的同时,也有些遗憾。

    莱纳在总结出广义相对论之后,也有些百感交集。

    他是在掌握了强大的魔法,个人实力达到这个世界的顶峰之后,才在有迹可循的思路之下,实际观测到了光线弯折现象,甚至接触到了类黑洞的幽冥之门后,才进行推导得到的这个世界的广义相对论。

    但在另一个世界,一位年轻人却能够坐在书桌前,仅仅通过纸笔的计算就洞察了宇宙
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