第7章 空间和时间(2)[第1页/共4页]

牛顿活动定律使在空间中的绝对位置的看法寿终正寝。而相对论摆脱了绝对时候。考虑一对双生子。假定此中一个孩子去山顶上糊口，而另一个留在海平面，第一个将比第二个老得快些。如许，如果他们再次相会，一个会比另一个更老一些。在这个例子中，年纪的不同会非常小。但是，如果有一个孩子在以近于光速活动的航天飞船中作长途观光，这类不同就会大很多。当他返来时，他会比留在地球上另一个年青很多。这叫做双生子佯谬，但是，只是对于脑筋中仍有绝对时候看法的人而言，这才是佯谬。在相对论中并没有唯一的绝对时候，相反，每小我都有他本身的时候测度，这依靠于他在那边并如何活动。

1915年之前，空间和时候被以为是事件在此中产生的牢固舞台，而它们不受在此中产生的事件的影响。即便在狭义相对论中，这也是对的。物体活动，力吸引并架空，但时候和空间则完整不受影响地延长着。空间和时候很天然地被以为无穷地向前延长。

爱因斯坦提出了反动性的思惟，即引力不像其他种类的力，它只不过是时空不是平坦的这一究竟的成果，而早先人们假定时空是平坦的。在时空中的质量和能量的漫衍使它曲折或“翘曲”。像地球如许的物体并非因为称为引力的力使之沿着曲折轨道活动，相反，它沿着曲折空间中最靠近于直线途径的东西活动，这个东西称为测地线。一根测地线是邻近两点之间最短（或最长）的途径。比方，地球的大要是个曲折的二维空间。地球上的测地线称为大圆，是两点之间比来的路。因为测地线是两个机场之间的最短程，这恰是领航员叫飞翔员飞翔的航路。

如果人们忽视引力效应，正如爱因斯坦和庞加莱在1905年那样做的，人们就获得了称为狭义相对论的实际。

但是在广义相对论中，环境则完整分歧。这时，空间和时候变成为动力量：当物体活动，或者力感化时，它影响了空间和时候的曲率；反过来，时空的布局影响了物体活动和力感化的体例。空间和时候不但去影响、并且被产生在宇宙中的每一件事影响。正如人们没有空间和时候的观点不能议论宇宙的事件一样，一样地，在广义相对论中，在宇宙边界以外讲空间和时候也是没成心义的。

将一个事件的四坐标当作指定其在所谓的时空的四维空间中位置的手腕常常是有助的。四维空间是不成设想的。对我小我来讲，摹想三维空间已经充足困难！不管别的两个空间坐标，或者偶然用透视法将此中一个表示出来。

近似地，人们在相对论中能够用新的时候坐标，它是旧的时候（以秒作单位）加上往北分开皮卡迪里的间隔（以光秒为单位）。

近似地，P的畴昔可被定义为下述的统统事件的调集，从这些事件能够以即是或小于光速的速率行进达到事件P。如许，它就是能够影响产生在P的事件的统统事件的调集。不处于P的将来或畴昔的事件被称之为处于P的他处。在这类事件处所产生的东西既不能影响产生在P的事件，也不受产生在P的事件的影响。比方，假定太阳就在现在停止发光，它不会对现在的地球上的事情产生影响，因为它们是在太阳燃烧这一事件的他处。我们只能在8分钟以后才晓得这一事件，这是光从太阳达到我们所破钞的时候。只要到当时候，地球上的事件才在太阳燃烧这一事件的将来光锥以内。近似地，我们也不晓得这一时候产生在宇宙中更远处的事：我们看到的从很远星系来的光是在几百万年之前收回的，至于我们看到的最远物体，光是在约莫80亿年前收回的。如许，当我们看宇宙时，我们是在看它的畴昔。