1682年的，有一颗彗星划过英国上空，这颗彗星的到来惹起了整个欧洲的恐慌。由于在那个年代，人们关于科学知之甚少。只是把彗星当成是灾难的预警，但是爱德蒙哈雷呢，他不太一样，他对这颗彗星格外感兴味。就跑去问牛顿说，是什么力能够控制这颗彗星的运动呢？牛顿说这是由于万有引力的作用，万有引力的大小与距离的平方成反比，也就说作用在这颗彗星上的力，随着分开太阳距离的增加以平方关系减少，所以最终的这颗彗星会沿着椭圆轨道中止运动，且会以固定的周期回归，牛顿的这席话直接就把哈雷给压服了。 五年以后，也就是1687年的时分，哈雷出钱帮牛顿发表了巨著自然哲学的数学原理。牛顿在这本书中初次提出了牛顿运动定律和万有引力定律，奠定了经典力学的基础。此书一经发表，就立刻取得众多科学家们的追捧。自然哲学的数学原理这本书被以为是科学史上最重要的论述之一。
这本书发表以后好评如潮，但同样也遭到了质疑。例如在1692年的时分，就有一个叫列夫理查德本特利的牧师就发现其中的问题，就写了封信给牛顿说，宇宙只需两种可能。一种是有限的，一种是无限的，那如你所说的引力是相互吸收的。假如宇宙是有限的，宇宙就不可能处于静态之下，在引力的相互作用之下恒星会彼此相撞。 最终聚合在一同，整个宇宙会处于紊乱和灾难之中。假如宇宙是无限的，那么作用在任何天体上的力，无论是向左的力还是向右的力，也都将是无限的，那假如是这样的话，一切的天体就会被撕成碎片。 经过认真的思索，牛顿给本特利回了封信，他说这个宇宙是无限的，而且是绝对平均的。所以一颗恒星被无限的星星往右拉的同时，他也被另一个方向无限的星星往左拉。两个力刚好一样大。左右两方的力就刚好抵消了。以此类推，各个方向的力都相互抵消了，所以产生了我们往常观测到的这么一个静态的宇宙种。其实牛顿自己也知道他这个回答是站不住脚的。按着牛顿的说法，整个宇宙中只需有任何一颗星星稍微晃动一下的话，这个力的均衡马上就被突破了。然后整个宇宙就会消亡，这明显是有瑕疵的嘛。
然后牛顿就给本特利写了第二封信，他说这个宇宙的造物主在发明宇宙的时分。就是依照无线和绝对平均造的，那造完以后，整个宇宙就依照它的运动三定律率这么运转。偶尔呈现问题的时分，造物主就会呈现，稍微干预一下，有造物主维护，所以宇宙就不时没有解体。本特利提出的这个问题其实是很凶猛的，就是宇宙到底是有限的还是无限的？是静态的还是动态的呢？这个问题，就是后来著名的本特利悖论。这个悖论其实不光难住了牛顿，后来还有一个著名的科学家也是深受其害。 牛顿定律在之后的200多年里被科学界奉为神明。除了牛顿力学和万有引力定律以外，物理学界还有一个支柱，就是麦克斯韦的光的理论。当时物理学研讨都是基于这两大支柱，这个状况不时到有一个人的呈现，他就是艾尔伯特爱因斯坦。爱因斯坦在他年轻的时分，曾经读一本亚伦伯恩斯坦的书。书名的叫做关于自然科学名人书。这本书读完以后，爱因斯坦就问自己，假如我以光速追逐一束光的话，那到底会发作什么呢？在我眼里，这束光会静止吗？依照牛顿的理论，人是有可能追上光。但是依据麦克斯韦的方程，这个事情是绝对不可能发作的。
爱因斯坦豁然开朗，物理学界的两大支柱居然是相互矛盾的，这两者之间，必须承认其一。先说麦克斯韦，依据麦克斯韦方程，无论你试图以多快的速度追逐光，光都会以固定的速度传播，光速在一切惯性坐标框架中都是相同的。也就是说不论你是站着不动，还是坐在火车上，还是站在彗星上，你都会看到光线得以同样的速度向你驶来，不论你跑得有多快，绝对不会超越光速。爱因斯坦马上就发现这里面有瑕疵，你想象一下一个人坐在火箭里和一束光同时并肩起飞。假定火箭的速度也是光速，那关于站在空中上的人们来说，他们会看到火箭里的人和这束光是肩并肩飞上去的，飞的是一样快，但是坐在火箭里的人会怎样说呢？他会说这束光飞速的远离了他。这个火箭就像静止不动一样，那依照麦克斯韦的方程，他会得出两个完整不同的结论，所以麦克斯韦方程的是有瑕疵的。 牛顿又是怎样样的？牛顿其实也有瑕疵。首先牛顿以为人是能够超越光速的，这个论点最致命的错误是由于它关于时间的解读。依据牛顿理论，整个宇宙的时间节拍是平均的。地球上的一秒和木星上的一秒和火星上的一秒都是一样的，整个宇宙的时间节拍都是绝对同步的。但是爱因斯坦以为，整个宇宙的时间节拍是不一样的。时间跳动的速率取决于你运动的快慢。你运动得越快，时间就越慢，而且假如时间的节拍是依据你的速度而改动的话。那么其他的量，像是质量和能量也会随之改动，你运动得越快，你的重量就越重，当你接近光速的时分，时间就会中止。你的质量会变得无限大，这就是为什么光速永远不会被物质体超越的缘由，光速是这个宇宙中的极限速度。
爱因斯坦的理论跨时期的统一了空间和时间，而且他指出了物质和能量也是统一，而且还是能够彼此转换的。假如一个物体运动得越快，它就会变得越重，这是由于物体的能量转化成了物质。反过来也是一样的，物质也能够转化成能量，这个就是爱因斯坦十分著名的公式E=m*c*c。所以当一个小质量转化成能量的时分，它要乘以一个庞大的数字，也就是光速的平方，恒星能量之谜的也就从此被揭开了。恒星之所以能分发出如此庞大的能量，就是由于它在不时地中止物质转化成能量的结果。相对论的呈现给了我们一种全新的角度来看待这个宇宙，重新定义了这个宇宙的空间和时间，就像之前牛顿一样，爱因斯坦也彻底改动了我们的世界观。
除了推翻牛顿关于时间的概念以外，爱因斯坦还纠正了牛顿关于万有引力的定义。在牛顿看来，地球之所以绕着太阳转，是由于太阳有一股神秘的力气作用在地球上。在这个力的作用下，迫使地球围着太阳做向心运动。爱因斯坦不这么以为，他觉得基本就不存在那个神秘的力。地球之所以盘绕太阳运动，是由于太阳的庞大质量使地球的周围的空间发作了弯曲，而这种空间上的弯曲所产生的推力迫使地球盘绕了太阳运动，经过将引力化简为空间、时间的弯曲。爱因斯坦将力和相对论统一了起来。 1915年，爱因斯坦完成了他的广义相对论，在这个全新理论当中，空间和时间的弯曲的量，是由他所包含的物质和能量来决议的。物质和能量越大，它周围的空间和时间弯曲就越大。假如你看不懂的话，你能够想象一下，你往一个池塘里面扔石头。那你的这个动作，就会产生涟漪，石头越大，池塘名义的涟漪就会越大，同样的道理，恒星越大，恒星所产生的空间和时间的扭曲就越大。 1919年的时分，有两对天文学家就准备验一验说爱因斯坦你这个新理论到底对错误呢？爱因斯坦理论说，太阳所产生的空间和时间的弯曲会使经过它左近的光发作弯曲。而这个光会以精确可计算的方式盘绕了太阳的弯曲。其实这个现象是能够检测出来的。但是这个检测的实验存在一个问题，也就是说太阳光线真实是太亮了。这个亮度会遮盖住其他恒星的光，所以科学家们选择在日食的那天中止精确丈量。在日食到来那一天第一个科学家小队来到了西非海岸的几内亚湾，另一个小队来到了巴西中止丈量。他们把得到数据一整合，发现光的偏离是1.79弧秒，其真实这个丈量实验之前，爱因斯坦就曾经经过公式算出来了，它算出来是1.74弧秒，也就是说，光的确在太阳左近发作了弯曲。第二天英国泰晤士报头版头条就刊登说科学反动宇宙新理论牛顿的理论被推翻，然后爱因斯坦就取代牛顿，走上了神坛。
但是凡是一个好理论，就必须经得起考验，就必须求能解释这个宇宙中一切的现象才能够。爱因斯坦的也不例外，他就尝试用自己的理论来解释这个宇宙。大家还记不记得我前面提到那个本特利悖论？好，这个悖论，爱因斯坦你来解释解释吧，在那个年代的绝大多数的天文学家都以为宇宙是静态的、平均的。爱因斯坦也觉得宇宙应该是平均地充溢了尘埃和星星，而且是静态。但有一点让爱因斯坦百思不得其解，就是每当他用自己的方程式来解的时分，他发现解出来的宇宙是动态。这个就和当时盛行的这个宇宙是平均的静态的说法相矛盾了。 爱因斯坦也觉得：这个宇宙怎样可能是在动？应该是静的才对，所以肯定是我的理论和方程式哪里出问题？所以后来爱因斯坦就在他的方程式里被迫引入了一个新的名词叫做虚拟系数。然后他又引进了一个将恒星推开的力叫做反引力，爱因斯坦把它叫做宇宙常数。爱因斯坦就用这个反引力恰恰抵消了引力的吸，产生了一个静态的宇宙。为了静态而静态的这个行为被以为是爱因斯坦终身中最大的瑕疵。
关于主流的迎合，让他关于经过自己公式算出来的动态产生了动摇和狐疑。当时假如他置信自己的话，就深信他算出来这个动态宇宙是真的，那依照本特利悖论接着往下算的话，这个宇宙一定会崩掉。但是这个宇宙明显运转得十分好。所以必定有一个力例维持着现状，所以爱因斯坦引入了这个反引力的方向是对的，也就是我们今天发现的暗物质和暗能量。所以这个宇宙真实是太大，也太神奇了，他不停地在给人类上课，也在不时推翻着人类自以为是的谬误。你今天深信的主流在未来的某一天很可能被证明就是一个笑话，而你今天五体投地的不可思议也可能才是这个宇宙的真相，也犹未可知。 看完后你有什么想法呢？能否看懂了呢？欢送在下方留言交流。喜欢我文章的朋友能够点个关注，内容更新时会在第一时间通知。我是涛涛随记，我们下次再见。 |
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