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第3o9章布鲁斯场方程!一解一宇宙!
第3o9章布鲁斯场方程!一解一宇宙!
李奇维通过纯粹的思维实验,圆盘实验,证明了引力的本质就是时空的弯曲。
紧随而来,他就需要去描述时空弯曲的性质。
时空到底是怎么弯的?
弯曲的程度是多少?
等等。
而这些就要用到数学知识了,尤其是几何学的知识。
从这开始,也是广义相对论最难理解的部分。
数学要人命啊!
上一章李奇维已经论证,太空中的圆盘,若是旋转起来,则它就不是处在平直的时空了。
此时圆的圆周率大于π。
真实历史上,爱因斯坦到这一步就犯难了。
众所周知,爱因斯坦的数学功底不是很好。
因为那时的物理学界几乎只能接触到欧式几何。
也就是我们最熟悉的平直时空几何。
因为这种几何形式跟日常经验非常吻合。
物理学的很多实验测量,都是用的欧式几何的方法。
因此本来数学就不好的物理学家们,肯定不会专门再去研究其他的几何学了。
那么什么是欧式几何呢,它为什么处理不了时空的弯曲问题。
早在牛顿之前,古希腊的科学家们就对空间进行了深入的研究。
其中数学家们根据经验直觉,很容易就认为空间是平直的。
也就是三维的空间就好像一根根无限长的直线组成。
古希腊伟大的数学家欧几里得,基于这种经验,先是定义了点、线、面的概念,然后提出了五大公理。
所谓公理就是不证自明,是从宇宙中总结而出,好像天启一般。
第一:任意两点之间,有且只有一条直线连接。
第二:任意有限的直线可以无限地延伸。
第三:以任意点为圆心,任意长为半径,可作一个圆。
第四:凡是直角都相等。
第五:两条直线被第三条直线所截,如果同侧两个内角的和小于两个直角,则两直线会在该侧相交。
(或:过直线外一点,仅可作一条直线与已知直线平行)
(即平行线不相交)
欧几里得利用这五大公理,进行了逻辑严密的数学演绎,推导出23个定理,解决了467個命题。
由此构建了震撼人心的几何学大厦,也被称为“欧氏几何”。
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