愛(ài)因斯坦相對(duì)論給了我們一個(gè)全新的時(shí)空觀,認(rèn)為時(shí)空也屬于物質(zhì)范疇,而我們通常所說(shuō)的物質(zhì)都在時(shí)空中運(yùn)動(dòng),都被時(shí)空給“兜住”了,時(shí)空堪稱世界上最“堅(jiān)硬”的物質(zhì)。
那么,宇宙中無(wú)數(shù)星球真的漂浮在太空中嗎?不是墜落?
感覺(jué)告訴我們,天空中的所有星星都漂浮在天空中,好像它們不為地球引力所動(dòng)。事實(shí)上,地球太渺小了,引力微不足道。宇宙中有更強(qiáng)大的引力在拉拽著它們朝著引力源飛奔,只不過(guò)任何天體都有一個(gè)初速度,所以會(huì)圍繞著引力源做類似圓周運(yùn)動(dòng)。
拿我們的太陽(yáng)舉例子,地球圍繞著太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),而太陽(yáng)攜帶著八大行星也在一路狂奔,圍繞著銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞運(yùn)動(dòng)。
我們都知道,衛(wèi)星圍繞行星運(yùn)動(dòng),行星圍繞恒星,恒星圍繞星系核心運(yùn)動(dòng)。說(shuō)白了,月亮不斷墜向地球,地球墜向太陽(yáng),太陽(yáng)墜向銀河系核心,那么銀河系又會(huì)墜向哪里呢?
如果按照傳統(tǒng)思維方式,這個(gè)問(wèn)題會(huì)無(wú)窮無(wú)盡并最終墜向死胡同。不過(guò)如果以愛(ài)因斯坦的時(shí)空觀來(lái)思考這個(gè)問(wèn)題,就顯得簡(jiǎn)單多了:時(shí)空告訴物質(zhì)如何運(yùn)動(dòng),物質(zhì)告訴時(shí)空如何彎曲。
說(shuō)白了,在相對(duì)論的時(shí)空觀里,沒(méi)有所謂的引力,有的只是時(shí)空。時(shí)空包裹著其中的一切物質(zhì),包括星球本身,都在時(shí)空中運(yùn)動(dòng)。
任何物質(zhì)都會(huì)對(duì)時(shí)空造成影響,不過(guò)只有大質(zhì)量的天體對(duì)時(shí)空的影響才比較明顯。大質(zhì)量天體能擠壓,扭曲,甚至撕裂時(shí)空。舉個(gè)通俗的例子,時(shí)空就像彈性布料,物質(zhì)就像布料上的鐵球,鐵球會(huì)壓縮時(shí)空(當(dāng)然,這種比喻并不嚴(yán)謹(jǐn),只是更容易讓我們理解的通俗解讀)。
天體的質(zhì)量越大,對(duì)時(shí)空造成的影響越明顯。日常生活中,我們根本不可能感受到這種影響,哪怕是地球?qū)r(shí)空的影響也是微乎其微的。
時(shí)空為何能承受物質(zhì)的壓縮和拉伸呢?它到底有多堅(jiān)硬?
科學(xué)家給出這樣的比喻來(lái)理解時(shí)空的硬度。假設(shè)橡膠墊的硬度是1的話,鋼鐵的硬度大約是10的11次方,時(shí)空的硬度是多少呢?
10的43次方!簡(jiǎn)直就是天文數(shù)字,我們很難想象到時(shí)空的硬度到底有多強(qiáng)(說(shuō)點(diǎn)題外話,10的43次方剛好是另一個(gè)數(shù)的倒數(shù):普朗克時(shí)間,是巧合還是必然呢?)!
按照傳統(tǒng)思維,我們很難理解“時(shí)空也有硬度”這種觀點(diǎn),那是因?yàn)椤皶r(shí)空是空的”這種觀點(diǎn)在我們心里面太根深蒂固了。
時(shí)空硬度如此高,有時(shí)空兜不住了物體(質(zhì)量)嗎?
確實(shí)有,這種物體就是黑洞,也是時(shí)空位移“兜不住”的物體。黑洞不同于一般天體,它非常奇特,就在于黑洞的奇點(diǎn),我們無(wú)法從物理法則去討論的奇點(diǎn)。
巨大的質(zhì)量把黑洞壓縮成一個(gè)無(wú)限小的點(diǎn),奇點(diǎn)。黑洞能無(wú)限拉伸周圍的時(shí)空。那么問(wèn)題來(lái)了,奇點(diǎn)最終能通向哪里呢?
沒(méi)有任何人知道,我們只能去猜測(cè),可能是另一個(gè)時(shí)空,另一個(gè)宇宙!說(shuō)白了,黑洞的奇點(diǎn)已經(jīng)不屬于我們所在的時(shí)空,所以不遵循我們世界的大自然法則。