牛顿说苹果和地球互相吸引,可这个引力到底从哪儿来的?

虽然牛顿明白苹果总会掉到地上,但他却解释不了这到底是为什么。牛顿说苹果和地球互相吸引,可这个引力到底从哪儿来的?为什么方向是往下而不是往上?这些问题就像达摩克利斯之剑一样悬在经典物理的头上,一直找不到答案。爱因斯坦接过这个难题,他给引力换了个说法:不是两个物体互相拉,而是时空被物体“掰弯”了。物质决定了时空怎么弯,时空再反过来告诉物质该怎么动,引力这就从一种神秘力量变成了几何学里的效应。 我们每天走路都在“踩”时空。比如你从我身边走过,本来直线走的路可能会被弯曲的时空拽偏了。如果你走得够快,还能看到星光像是被太阳这个“隐形大手”给掰弯了。1919年那次日全食,爱丁顿拍下了光线被太阳引力弯折的照片。虽然还有人在那较真说不一定是弯的,但科学家们已经把这个证据写进教科书里了。 为了看得更清楚,咱们可以把时空想象成一张二维的“水”。往水里放个球代表物质,往水里加糖水面就会鼓起来,光线路径也就跟着扭曲了。这就是引力波的雏形。可惜的是,“水”到底是什么东西到现在还是个谜。 当你不往水里加糖的时候,星星发出来的光就会直直地射到地球上。可是光线如果刚好路过太阳附近,太阳就会把周围的时空压成一个深碗的形状,光也就被迫绕着碗边走了。这样一来,从远处看星星好像抖了一下位置。这就是广义相对论里的引力透镜效应。 既然时空能弯曲,那是不是就能对折一下变出一个“门”呢?科学家把这种结构叫做虫洞。虽然理论上说穿过虫洞能到宇宙另一端去,但现实太残酷了。光子刚想探头进去看一眼,虫洞自己就以超光速的速度缩没了。 既然四维时空已经被证明是弯曲的,有人就开始猜:要是再加上第五维会怎样?美国理论物理学家丽萨·蓝道尔就打了个比方:人死了以后灵魂顺着第五维度滑到了更高层次的地方去了。不过别忙着写遗嘱了——五维空间不像我们平时说的时间轴那么简单。 我们可以把一个立方体放在二维平面上观察,平面上的生物只能看到一条边。同样的道理,三维的人掉进五维空间里看到的也只是它的投影。现在五维到底存不存在还是个未知数,至于虫洞能不能通向那里、人类能不能回来更是个黑匣子。