我们生活在三维空间——如果把时间也看做一个维度的话,应该是四维,这是街头巷尾的顽童都熟知的事情,可是事实并不是这样。
“我们生活在几维空间?”丁丝娜提出这个问题,然后给了小成一个书目,涉及到高等数学、量子力学、热力学、电磁学等等学科,小成在看守所每天看书学习,这书是越看越心惊!
在高中物理的第一章,关于力的定义是:力是物体之间的相互作用。我推你一下,就是给你施加了一个力,这是最容易理解的。可是砸在牛顿脑袋上的那个苹果是如何掉下来的?
万有引力,引力这东西,在真空中依然存在,它是如何作用于物体的?
爱因斯坦在1915年发表的广义相对论解释了这个问题:引力并不是传统意义上的力,而是因物体质量的存在而引起的空间扭曲现象。
月亮绕着地球转,是因为地球引力的作用,按照广义相对论的解释,可以这样理解:把空间想象成一个三维的蹦床,地球放在中间,蹦床会被压出一个大坑,而月球则在这个坑的边缘滚啊滚。
也就是说:地球的引力并非作用于月球,而是作用于周围的空间,空间在地球的引力作用下发生了扭曲,月亮在扭曲的空间中运动,从一个三维的角度观测,仿佛是围着地球转一样。
万有引力,也就是说不光是地球,什么东西都一样,包括我们自身,因为我们的质量相对很小,所以这种引力作用于物体的效果微乎其微,也就被忽略不计了,一同被忽略的是物体对空间的扭曲。
我们生活在一个扭曲的空间里,我们以为的三维空间,其实是被三维物体扭曲后的空间,而扭曲之前是几维?
或者这并不重要,关键的是,我们有了一点突破,我们所生活的宇宙并不一定是三维的,只是因为我们和我们身边的物质是三维的,使身边的空间扭曲成了三维。
宏观物理学中的绝大多数公式、定理都只在三维空间中有效。为什么在微观物理学中很多力学公式失效了?因为在微观世界,空间并非是绝对的三维。粒子的质量和体积过于微小,不足以完全扭曲它们所处的空间,所以我们觉得它们在做无规则运动。
其实并不是无规则,只不过不是三维空间的规则。
再次联系上丁丝娜,看着视频里的女孩,小成竟然有种肃然起敬的感觉。
丁丝娜提供的书目以及问的问题,其实给小成指出了学习的方向,顺着这个方向,小成已经看到了女孩的成果,她至少在多维空间的层面将宏观物理和微观物理统一了起来。
或许,她的发现不止于此。
“我们所处的空间并非是三维,只是扭曲后形成的三维,你是想告诉我这件事吗?”小成迫不及待地问道。
丁丝娜点了点头,“
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