我们存在于弯曲的空间

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      高三下半年看了一部叫《万物理论》的电影，扮演霍金的“小雀斑”埃迪·雷德梅尼获得了当年的奥斯卡最佳男演员奖。当初看的时候就惊呆了，因为霍金是一个患有渐冻症的人，所以“小雀斑”为了演好这个角色，甚至专门找医生学习如何让肌肉萎缩，这种不要命的敬业精神实在是可歌可泣，不愧为影帝。

       我那时候对物理实在没有什么兴趣（我想我的高中物理老师看完这篇文章之后会找我叙叙旧），但看完电影之后却鬼迷心窍地买了《时间简史》，后来听到一个段子：

      “哎同学，你有《时间简史》吗？”

      “⋯⋯你有病啊，我有时间也不捡屎啊！”

      哈哈哈我就是有时间捡shi的人。

看这本书的时候不写写画画是看不下去的，最好准备一张稿纸，随时演算，但书里没有什么数据内容。霍金是在轮椅上用三根手指完成这部巨作的，当时还没有智能五笔，字母都是一下一下按出来的，所以我们都应该带着感恩的心情去看这本书。

      很多人不喜欢读这样的书，文科生看了一定会睡觉，不过我还是想写几篇关于这本书的文章，帮助想读懂这本书的同学能更好的走进霍金的世界。

      今天刚好看了一半，看到了书的第六章《弯曲空间》。我对这么高深莫测的学科的了解只能说略懂一二，我尽自己所能去写，希望对喜欢这本书的朋友有所帮助。也欢迎大家和我讨论~

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    （下文中所提到的“理想条件”是指忽略一切摩擦阻力不计的环境。）

      或许人们是通过引力这一现象，推出时空并非平坦这一事实，但事实上，引力不是力，而是时空并非平坦的结果。

      我们存在的时空并非平坦。假如有一天我把咩咩自己丢在了寝室，而我去了别的地方，那我们之间最短的距离就是我们的直线距离，因为你我都懂，两点之间直线最短。但事实上，我们之间的距离并非是一条直线，因为地面放大来看就是一个弯曲球面，我和咩咩之间的连线其实是一条略微弯曲的“直线”，而正是这样的一点弯曲，导致我们的距离加长。所以，我们一直都存在一个弯曲的空间里。

     在广义相对论中，时空中的质量和能量会使时空发生弯曲。放在宇宙中来讲，我们看见的光或许并不是直线光，而是被偏折的光。水星是距离太阳最近的行星，当我们观测水星时，从水星上反射太阳的光经过太阳会发生一点偏折，这是因为太阳具有强大的引力和质量，于是我们看到从水星来的光并不是直线光，而是偏折光。

     在本章中提到了等效原理，这一原理也是高中时期困扰我好久的课题。假设你在真空中的一台升降机内，由于是真空状态，你会自由的漂浮。假如升降机现在向上做匀加速运动，你便会惊奇地发现自己感受到了重量的存在。因为在升降机向上做匀加速运动过程中，你受到了来自地板一端的推力，也就是升降机在地板一端对你的推力，这股推力使你跟随升降机一起上升。同时，由于力的作用是相互的，你会对升降机产生一股向下的压力，在这对相互作用力中，你便可以感受到自己开始有重量的存在，因为这就是称体重的原理，当你踩在称上，称给你推力，你就给称压力。所以这种情况是不是很像在自然状态下你站在升降机里的情况？当你站在升降机里，受到地球的引力，你向下的压力产生了向下的加速度，这个加速度就和在真空状态下使升降机上升的效果相同，所以两种状态下（真空和自然）有着相同的结果，就是让你感受到重量的存在，所以是等效的，即等效原理。所以在理想条件下，你站在上升的电梯里是感受不到电梯是正在上升的。由于其他的一些力比如摩擦力的存在，让你清楚的感受到电梯正在给你推力。

     还有一点很重要，那就是时间会受力的影响。举一个爱因斯坦利用等效原理创作新引力理论方法的一个例子。在一个火箭里，为了方便起见，假设这个火箭的长度如此，光需要1秒才能从顶部穿越到底部。如果火箭的顶部和底部各有一个人，他们的手里有一个完全相同的秒表。当顶部的人发出一道光时，按下秒表开始计时，底部的人看到光时按下秒表计时。如果火箭静止在地球上，并且完全排除其他的干扰因素，那么顶部的人每一秒发出一道光，底部的人每一秒就能接受一道光。

     但是，如果火箭处于加速航行的状态下，就会有神奇的事情发生。火箭顶部的人在发出一道光的时候，火箭上升的速度越来越快，这样一来，顶部的人在下一次发出一道光之后，在底部的人就会用比第一次少的时间接受到这道光——因为火箭上升的同时，光向下走过的距离变少，但是光速不变，所以时间会减少。可见，火箭的推力产生的加速度，影响了时间。因此时间也会受到力的影响。

     “当一个物体运动时，或者一个力作用时，它影响空间和时间的曲率——而时空结构反过来也影响物体运动和力作用的方式。”

     所以，我们生活在一个弯曲的空间里，以前如此，将来依旧。