——频率降低,波长不就增加了,也就是红移。
理解到这一步,就自然而然能够明白引力时间膨胀。
看过大名鼎鼎的《星际穿越》的应该记得,主角在太空中寻找适宜人类居住的星球过程中,曾到过一个强引力场下的星球,在星球上只停留了很短时间,外面已经过去好几年。
这就是强引力场中的时间变慢,即引力时间膨胀。
同样不难理解:时间的定义就是铯频率,1秒为9192631770个周期。
强引力场下,频率变慢,一秒钟不就变长了。
物理学的好处就是如果只讨论物理意义,没有那么深奥,也很有意思,比较容易科普,长很多见识。
数学相对而言就复杂太多,纯粹考验智商,会就是会,不会就是不会。推导过程又不能省略或者出错,听个高考最后一道大题的解析只要稍不留神就会跟不上,就不用说更高深的数学了……
李谕仅仅讨论了这些黑洞性质的推广内容,对于当下的场方程来说已经非常有深度。
至于之后的什么旋转黑洞(克尔黑洞)就复杂了太多太多。这玩意对现代人来说都有点超出认知,因为旋转的黑洞中间不是个奇点,而是个奇盘。
仅仅奇盘这两个字就很难理解。
更过分的是,如果黑洞旋转得足够快,克尔黑洞的奇盘就会越来越大,视界还可能消失,奇盘就从事件视界里裸露出来了。
在数学上是被允许的。
不过这就很恐怖了:因为奇点的物理性质是不可知的,如果外部观察者可以直接看到奇点,就会导致时空的因果关系错乱。
所以著名的广义相对论专家罗杰斯后来提出过一个猜想,叫做宇宙监督猜想,就是宇宙中存在一个监督者,不允许这种奇点裸露出来。
听起来有点《三体》中神级文明的感觉。
除了黑洞的内容,李谕还写了一些关于广义相对论下宇宙的猜想。
比如对爱因斯坦那句“宇宙有限而无界”的探讨。
相对论有不少东西值得说道说道,这个“宇宙有界而无边”就是一个非常关键的点。
很多人应该都有这样的困惑:宇宙到底多大,是不是无限的?如果是有限的,宇宙之外是什么?
这个问题从几千年前就困扰人类,现在算是有了一个初步回答。
“有限”,说的就是宇宙是有限的。
一个充满星体和其他物体的绝对无限的宇宙是不可能存在的,因为那样一来,每一点都会受到无限大的引力吸引,四面八方都会有无限的光在闪烁,整个夜空将是明亮的。
这一点大名鼎鼎的奥伯斯佯谬早有提及:如果宇宙是静态且无限的,那么夜晚的天空应该和白天一样亮,因为所有恒星照度的积分,肯定是不收敛的。
至于“无界”,即无边界,可以这么理解:一个在空间中某个随机位置漂浮着的有限宇宙也不可想象。如果是这样,恒星和能量又不从宇宙中散逸,从而不使宇宙耗尽枯竭,靠什么来维持?
因此,宇宙只能是有限但无边界。
按照广义相对论,宇宙中物质的引力使空间弯曲,在宇宙膨胀的过程中,引力使空间(其实是整个四维时空)完全折回到自身,导致这个系统是封闭而有限的,但没有尽头或边界。
也就是一个四维空间下的一个三维超球面。
根据这个结论,再讨论这个弯曲的宇宙之外是什么,其实就没有意义了。
就比如在莫比乌斯环上的一只二维蚂蚁,不可能理解外面到底是什么样子。
虽然能够用数学来猜想四维空间,但在现实意义角度,追问我们弯曲宇宙的三维空间之外的世界什么样真心没有意义,更不可能回答。
这篇文章对李谕来说,没费太大功夫,——任何一个二十一世纪的理工科学生都能够完成,甚至还能发到《SCIENCE》这种顶级期刊上。
要是不深究,相对论不会像量子力学那么曲折。
李谕写得十分通俗,发表后很多人都能看懂,估计能引起不小的讨论。
……
美国物理学会,迈克尔逊会长正组织一场研讨会,讨论李谕的文章。
“难以置信,现在全美国都找不到一个懂相对论的人,李谕作为一个东方人,理解如此透彻。”迈克尔逊不可思议地说。
“而且他在如此短的时间内就能够写出质量这么高的文章,”密立根说,“算起来,我们一周前才看到德国爱因斯坦的文章吧?”
海耳纠正道:“从资料看,爱因斯坦已经加入瑞士国籍。”
“抱歉,我并没有特别关注理论物理学家。”密立根说。
迈克尔逊说:“爱因斯坦现在柏林,供职于普鲁士科学院,他的论文从德国辗转出来费了很大功夫。我们是通过英国皇家学会的爱丁顿才拿到文章,并非官方途径。”
密立根问海耳:“我还是要再问一次,相对论真有可信度?听说德国去年组织的天文学科考队在克里米亚被俘,并没有完成观测。”
海耳就是搞天文学的,点头说:“没错。”
密立根说:“也就是说,现在相对论仍然只是物理学家在纸上推演出来的而已?”
“是这样,”海耳承认道,“不过1919年将会再次出现日食,那时只需要拍几张照片,对与错一目了然。”
密立根显然不是很理解相对论:“物理学的验证怎么关联上了天文学?”
海耳说:“因为相对论本来就离不开天文学。”
密立根瞅了一眼李谕的论文,又看了看爱因斯坦的,摇头道:“我花了几年时间做实验,刚刚研究明白爱因斯坦的光电效应,他竟然又不做量子理论,弄了个相对论?”
迈克尔逊笑道:“这次用不着你来验证了。”
密立根耸耸肩膀:“我也不懂天文学。”
“说起来,东方的李谕跨越了几乎整个物理学范畴,从经典的热力学,到黑体辐射、量子理论、相对论,以及天文学,”迈克尔逊说,“而且全有出色成就。”
海耳说:“他在数学上也不容小窥,混沌理论与博弈论全都是内涵深远的数学大分支;另外,工程学方面还有大量专利。”
“别忘了还有热销的星战和异形,”密立根笑着补充,“我非常喜欢看。”
迈克尔逊说:“反正李谕是我们的会员,我们也找不出另一个懂相对论的,我给他发封电报,请他来美国时做几场演讲。我们不能在前沿理论上落后欧洲太多,至少应该明白怎么回事,何况欧洲现在还处在战争状态。”
第六百零七章 激辩
与美国方面的通讯相对比较通畅,李谕很快收到了迈克尔逊的电报。
类似的电报他收到了不少,不止美国物理学会,什么芝加哥大学、哈佛大学、耶鲁大学、哥伦比亚大学的,几乎每家都发了至少两封电报。
但李谕现在确实走不开,只能先回一封电报,告诉迈克尔逊自己去的时候提前给他说一声。
李谕之所以走不开,自然是国内涌现了不少新事情。
首先一件就是他在全国开设的多所学校突然接纳了大量留日归国的学生。
“二十一条”这事已经公之天下,留学生极为愤慨,反响最强烈的便是留日学生。
他们简直气炸了,自发组织集体离开日本回国,以表示最强烈的抗议。
这一波回国的留日学生相当多,差不多有四千名。
李谕随即在报纸上登文,按照籍贯,这些学生可以进入武汉、长沙、广州、天津、上海、香港等地的学校;如果在日本已经读到大学,则可以进入上海大同大学继续学业。
学生有血性很正常,李谕支持他们。但就像当年蔡元培在上海组织中国公学收留从日本抗议回国的学生一样,他本人还有要做的事,必须让这些人继续读完书。——知识越多,作用越大,对日本的威胁才更大嘛。
这是第三次大规模的留日学生集体返国。
第一次是在1905年,即日本发布“留学生取缔规则”,陈天华投海自尽的那次。
第二次是辛亥时期,留日学生为了回国参加革命。
第三次就是当下因为“二十一条”回国的。
幸亏李谕当年早有准备,学堂建设的面积不小,均分开,每个学校不至于承担太大的压力。
但怎么说也超出了设计容量,有些方面只能将就一下,比如住宿条件差一点,上课没有足够桌椅,需要站着等等。
倒是大同大学由于足够大,大学生又没有那么多,反而充盈了不少。
日本的大学相比欧美差了点意思,但基础教育还算拿得出手,所以归国的留日学生水平倒是可以。
李谕特意带上吕碧城南下上海,探望一下进入大同大学的留日学生。
搭乘火车到达上海后,李谕看到这里仍旧有浓厚的抵制日货行动。
几个月前袁世凯再度命令各省严格禁止抵制行动,尤其不能用横幅贴出“抵制日货”字眼。
北京城距离近,被弹压得厉害,上海则宽松一些。
商人们虽然不敢再名正言顺抵制日货,却别出心裁地放弃了“抵制”这个名词,转而提出“振兴国货”的口号,继续不用日货,并且成立了“劝用国货会”、“知耻社”等组织。
除了抵制日货的,还有“救国储金团”,目的是募集资金帮助发展本国工业。思路很不错,要抵制日货,肯定得拿出对应的替代品。
此次抵制日货发生的时机比较巧,受第一次世界大战期间国际贸易失调的刺激,民族工业正在迅速发展,成为促进当时中国工业发展的一个重要因素。
很明显地可以看出,抵制日货运动爆发以后,中国多种轻工业的生产都显著增加。
要是上升到政治层面,总感觉整个民国时期,日本的对华策略都挺失败的。他们过于强硬,总想走捷径,想快点占有整个神州大地。
而且日本一直有这种盲目的自信,并且极度膨胀。
实际上这样只会激起国人巨大的反感,对日本的恨一直延续到百年之后,仍然没有消散的意思。
他们也不想想自己比英国差了那么多,英国花了百年都搞不定一个只有地理概念的印度,更何况日本这条徒有大嘴的瘦蛇,想吞下有着千年不断文化的巨象?
李谕买了份报纸,发现就连美国人都看出了日本的适得其反,美国的通讯记者在英文报纸上分析了“二十一条”所激起的中国人团结一致的决心和中国经济与商业上的潜力。他相信此番中国努力发展工业,特别是棉纺织工业,可能会“维持久远”,因此对日本的主要贸易将会给予“致命的”影响。
因为此时的日本没啥拿得出手的工业品,主要就是纺织业。
他在新闻稿里写道:“那么多中国人内心充满了国耻感,深切的怨愤和精神上的苦恨,使得抵制日货运动变得实际且必要,因为人民已下定决心尽量不买日货了。”
美国记者虽说对情况估计得过于乐观,中国人的确开始觉悟到救国的必要,可是对建设经济的努力尚且只是初步,毕竟没有工业基础;但那种仇恨,却是切切实实的。
李谕来到大同大学,与胡刚复一起安抚了安抚学生情绪,——效果不是特别好,他们漂洋过海跑到日本,现在又漂洋过海回来,气头正盛。
只能说一点展望未来的话。但近期看的话,也没啥很好的未来,因为袁世凯要称帝了,那时候他们肯定又有得忙。
该有的革命少不了,李谕只希望他们能在革命之余尽可能多读点书,就算对革命本身,也有好处。
好在李谕的声望不小,学生们多少能听进去一些。
办公室中,胡敦复哭笑不得地对李谕说:“要是我年轻几岁,也和他们一样。”
李谕笑道:“年轻人精力旺盛,读书的同时搞点别的事没啥问题。而且也不能怪他们,谁叫北洋政府办的事这么让人上头。”
“从报道的消息看,袁世凯真的不想做总统了,到时候必然天下大乱,为了一己私利,置万民于水火之中,算什么皇帝?”胡敦复说,“我看他必然留下骂名!可一个什么都不缺的人,最需要的不就是名声?他到底怎么想的?”
“逻辑上我也想不通,”李谕说,“可能是你我都没有参过政,理解不了,而政客要做的就是隐藏自己的内心吧。”
……