Physics 版 (精华区)

发信站: BBS 水木清华站 (Fri May 30 07:46:48 2003), 转信

                          六
    广义相对论很自然的让人们想到，现在可以让光回到我们真实的世界
上了。那么强大的引力场会不会像以前提到的那样变出一个黑猩猩呢？

    史瓦西，20世纪初最有名的天体物理学家，1915年，他在很短的时间
内就找出了爱因斯坦方程的第一个精确解，计算简洁优美，即使那是在一
战的战场上完成的。史瓦西描述了一个球对称星体外部的时空，再配合由
星体的物态方程得到的内部时空就可以完全的描述这个简单的宇宙。然而
史瓦西的外部解里面，有两件不寻常的东西。首先，在某一个半径处（史
瓦西半径），解出现奇异，后来发现这是因为坐标选得不好。可是这个半
径仍然有一些奇怪的性质，那里的时间被无限的膨胀，在远处的观察者看
来，就像是一张永恒不变的照片；另外，小于那个半径的正质量物体，只
能向半径为零的地方落去，绝对无法回头，而究竟落向何处呢？史瓦西的
解在半径为零的地方也有奇异，那个奇异却是用任何坐标变换都无法消除
的。我们把这一点叫做奇点，已知的物理在那里全都失效，所以，物体落
的。我们把这一点叫做奇点，已知的物理在那里全都失效，所以，物体落
到那里的时候，物体这个词就已经没有意义了（后来的理论猜测那里可能
连接着另一个宇宙，也可能有其他的办法避免奇点，这都是后话）。我们
看到，广义相对论预言了它自己的失败，尽管在那同时，还有另一个美妙
的预言——视界。

    视界就是上面提到的史瓦西半径处的球面，在它的里面包藏着可怕的
奇点，在它内部的东西，包括光，都不能逃出，因此尽管外部的探险者可
以有去无回的杀到视界里面，他却不能为家乡父老带来任何信息——他毅
然踏入史瓦西半径时的光辉形象将永远留在那里，以至于我们无法去缅怀
，还以为他在那里犹豫不决。
    可惜的是这个有趣的思想没有得到爱因斯坦直觉的检验，不幸的是这
也不符合爱丁顿的口味，更不幸的是史瓦西四个月以后去世了。

    当广义相对论提出的时候，是爱丁顿带着一帮人趁着日食的时候看看
远处的星光会不会被太阳偏折，观测的当晚，老人家紧张的一夜没睡。

    “他显然不懂相对论，否则，会和我一样安安稳稳的睡觉。无论怎样
，广义相对论是对的，不然，我会为仁慈的上帝感到遗憾。”
                                    ——小爱对老爱失眠的评价
     爱丁顿当时的测量误差和真值差不多大（用我们现在的话说就是相
对不确定度几乎为百分之百），不过他还是发表结果支持爱因斯坦（幸好
他没听见前面的话-_-b），然后爱因斯坦就成了神。所以你可以想象爱丁
奇点，在它内部的东西，包括光，都不能逃出，因此尽管外部的探险者可
顿当时的权威有多大，基本上，天文学家，天体物理学家都是闭着眼睛跟
他走。一个例外史瓦西已经死了，另一个例外钱德拉塞卡还默默无闻。

      而大众的焦点是：英国科学家支持德国学者的理论。