第284章 宇宙奥秘:零点能与相对论(2/2)
作者:唐朝的大白兔

    很可惜,到目前为止,不能,卡西米尔力随着系统尺度的增大而迅速缩小,这个问题,几乎可以说无解。

    以人类目前的水准,根本没有办法利用真空零点能,其中涉及到多个复杂深奥的领域,例如狄拉克之海等等。

    这是源于宇宙的奥秘,绝大多数科学家对这种神秘的能量领域还相当无知。人们能够做到的,唯有让两块接近的金属板微微发热,如此而已。

    这是从物质的微观角度来看待世界,而爱因斯坦的相对论则是从宏观的角度来解释物质和运动。李维翻开书,又重读了一次《高等物理理论》的第二章:

    相对论是20世纪物理学革命最伟大的成就。相对论学说,可以分为狭义相对论和广义相对论。相对论是迄今为止人类解开宇宙秘密和时空真相最靠谱的工具手段,已经被无数观测和实验所证实。

    狭义相对论的核心观点是时间与空间结合为时空。在狭义相对论的世界观里面,时间和空间都不是可以独立存在的,二者是一体的关系。

    狭义相对论提出了两个基本假设:光速不变原理和相对性原理。

    光速不变原理,是说真空中的光速对于任何观察者来说都是相同的。指的是,无论在何种惯性系中观察,光在真空中的传播速度都是一个常数,不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。

    这个数值是299792458米/秒。这个结论不仅仅是假设,而且是颠覆不破的客观事实。

    相对性原理在狭义相对论里面,是说时间在宇宙各处的流逝都是相对的,而不是绝对的。这很难被理解,但确实是真实存在的现象。

    爱因斯坦在相对论中提出一个关于时间的膨胀效应,他指出时间在不同的惯性系之间是相对存在的,而不是绝对的。

    爱因斯坦通过推论发现,运动的惯性系时间要比相对静止的惯性系时间走得要慢,这就是时间的膨胀效应。

    我们可以理解为:运动的钟比静止的钟走得慢,而且,运动速度越快,钟走越慢,接近光速时,钟就几乎停止了。这一结果来自于尺缩效应的数学方程式:L=L’[1-(V/C)^2]^1/2。

    而广义相对论比狭义相对论更加伟大,它的核心观点是,引力的实质是时空弯曲,这是对引力本质的颠覆性解释。根据广义相对论,时空被描绘成类似蹦床的样子(当然,这仅仅是比喻,并没有这样简单)。理论认为,行星或恒星会对时空的蹦床之网施加作用。

    广义相对论一个突出的、极其富有启发性的观点是:所谓引力,并不是像电磁力那样,由电荷吸引而产生的力,而是四维时空弯曲的结果。

    物体总是选择最短路径运动,即物体在四维时空中沿测地线运行,在三维空间中看来,就好像受到某种吸引力一样。

    而时空之所以会弯曲,是因为巨大质量的物体,如恒星、行星等“压”在四维时空中,就像三维空间一个铁球压在一块平整的海绵上,把海绵压得弯曲了。

    广义相对论观点不需要假设一种额外的、叫做“引力”的东西,引力是时空结构自然而然的表现,因而更简洁。

    广义相对论认为,时间和空间不仅会因大质量物体的存在而弯曲,大质量物体的旋转还会拖动周围时空结构发生扭曲。

    在爱因斯坦的相对论宇宙学模型里面,大质量天体能扭曲空间,使周围的物体都沿着这个被弯曲的空间运动,包括光在内。

    这些深奥的理论,李维在读博的时代就已经背得滚瓜烂熟的,虽然如此,但是每次打开这本书,他就仿佛回到了20世纪,并且正在和一批伟大的先贤和科学家在心灵对话。

    李维感叹,在20世纪,人们就已经在各自不同的领域来思考宇宙了。不同的是,有些科学家是在宏观的尺度下去思考宇宙,而有些科学家则在微观的角度来探索世界。但是他们都没有找到一种大一统的理论,可以解释清楚宏观与微观之间的联系。

    极大(宏观)与极小(微观)究竟是什么关系,究竟会不会像大刘创作的《微观尽头》科幻小说所说的那样,极小的尽头就是极大,而极大的尽头就是极小呢?

    李维合上书本,放回铁柜子里。他皱着眉头,冥思苦想还是无疾而终。但他始终相信,随着人类对宇宙和未知探索得越多,距离大一统理论秘密揭开的那一天就越近。