新的天幕画面,在一阵悠扬的旋律中出现。
画面里是神秘的宇宙空间。
一片漆黑的宇宙中,缓缓出现了《星际穿越里著名的卡冈图雅。
超级黑洞,在画面的中心散发著绚丽的光芒。
令人畏惧而沉醉。
而视频也缓缓的讲述:
你知道吗?】
在天文物理学中有一句著名的话:】
光锥之內就是命运。】
光锥之外皆是虚无。】
为何会说“光锥之內就是命运”呢?】
不妨想像这样一个场景。】
你在黑暗中点起一支蜡烛,剎那间,柔和的光以不断膨胀的气泡形態向四周蔓延。】
依据爱因斯坦的相对论,任何带有质量的物体,其速度都无法超越光速。】
这就意味著,你永远无法摆脱这束光所形成的“气泡”范围。】
倘若我们把当下的状態看做二维空间的切面。】
此时那不断膨胀的气泡。】
就宛如一个个持续增大的圆圈。】
当我们將这些圆圈,沿著时间维度层层堆迭。】
一个独特的锥形结构便应运而生。】
这便是光锥。】
作为爱因斯坦相对论里至关重要的结构,光锥默默主宰著宇宙中最为根本的因果关係。】
我们假设。】
在遥不可及的宇宙深处。】
距离地球极为遥远的地方,发生了一次超新星爆炸。】
在其爆炸產生的光锥抵达地球之前,这一震撼的天文事件,对我们而言毫无影响。】
我们也全然无法知晓,关於这次爆炸的任何信息。】
唯有当光锥跨越漫长的时空,最终到达地球时。】
我们才能目睹这场绚烂而壮烈的爆炸场景。】
这,便是经典物理学中因果律的生动体现。】
也就是说,在宇宙的宏大舞台上。】
当一个事件触发另一个事件时,光速成为了一道无形却又严苛的限制。】
任何因果的传递,都必须遵循这一速度法则。】
天幕外。
战国。
庄周盘膝而坐,仰望著天幕中那不断扭曲的光锥与黑洞,眼中泛起一丝恍惚。
“光锥之內是命运,光锥之外是虚无……”
“光锥即因果?”
“有趣,有趣。这倒像是天地间的大道,万物皆有所囿,连光也不例外。”
“看不懂这光锥因果,但是,仿佛不仅是后世的天文科学。”
“同时,也是事关哲学?”
“毕竟,黑洞吞噬万物,连光都无法逃脱,倒是像极了'道'的无形无相。”
庄子继续认真的观看,下决心要完全的看懂。
而天幕也在继续。
那么,时间和空间究竟存在著怎样的区別呢?】
在空间的范畴內,我们仿佛拥有无限的自由,能够隨心所欲地朝著任意方向移动,不受任何特定的束缚。】
然而,时间却截然不同。】
连续的光锥如同一只无形且强大的手。】
迫使我们只能沿著,从过去迈向未来的单向轨道前行。】
並且永远无法回头。】
在相对论的理论体系里,时间被定义为光锥所指的方向。】
而空间则是与时间相互垂直的,所有其他方向的集合。】
在那些没有引力干扰的宇宙区域。】
时间和空间的结构,呈现出笔直的形態。】
它们相互交织,形成了对称的直线网格。】
所有光锥的方向也整齐划一地保持一致。】
但当引力的力量介入,一切便悄然发生改变。】
以地球为例,当一个苹果,受到地球引力的作用向下坠落时。】
引力的影响,不仅局限於苹果这个物体本身。】
连物体的光锥方向,也未能倖免。】
在大质量行星的周围。】
光锥的方向会发生弯曲。】
这也就意味著,时间同样会朝著行星的中心弯曲。】
苹果之所以会朝著地面坠落。】
正是因为它的未来方向被引力牵引。】
然后指向了地球。】
质量,这个宇宙中看似普通却蕴含巨大能量的因素,扭曲了时空的几何形状。】
使得时间和空间不再是绝对的存在。】
而是变得相对起来。】
这便是爱因斯坦广义相对论的核心要义。】
而且,物体的质量越大,它对时空的弯曲程度就越显著。】
当质量达到一种极端的状態,比如存在一个引力无限大的物体时。】
时空的弯曲程度將趋於无穷大。】
此时,所有的光锥都会完全朝下。】
倘若我们在这样的区域点燃一支蜡烛,你会惊奇地发现,所有的光锥都会迅速落入这个物体的中心。】
这个神秘而强大的物体,就是我们耳熟能详的黑洞。】
黑洞作为宇宙中拥有超强引力的天体。】
其强大的时空曲率,会將周围所有的物体都无情地拉向中心。】
我们可以尝试,將黑洞想像成一个二维切片。】
在时空中,它宛如一个圆柱体。】