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愛因斯坦相對論給了我們一個全新的時空觀,認為時空也屬于物質范疇,而我們通常所說的物質都在時空中運動,都被時空給“兜住”了,時空堪稱世界上最“堅硬”的物質。

那么,宇宙中無數星球真的漂浮在太空中嗎?不是墜落?

感覺告訴我們,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。事實上,地球太渺小了,引力微不足道。宇宙中有更強大的引力在拉拽著它們朝著引力源飛奔,只不過任何天體都有一個初速度,所以會圍繞著引力源做類似圓周運動。

很多人的疑問:星球為何能漂浮在太空中?

 

拿我們的太陽舉例子,地球圍繞著太陽運動,而太陽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量黑洞運動。

我們都知道,衛星圍繞行星運動,行星圍繞恒星,恒星圍繞星系核心運動。說白了,月亮不斷墜向地球,地球墜向太陽,太陽墜向銀河系核心,那么銀河系又會墜向哪里呢?

如果按照傳統思維方式,這個問題會無窮無盡并最終墜向死胡同。不過如果以愛因斯坦的時空觀來思考這個問題,就顯得簡單多了:時空告訴物質如何運動,物質告訴時空如何彎曲。

說白了,在相對論的時空觀里,沒有所謂的引力,有的只是時空。時空包裹著其中的一切物質,包括星球本身,都在時空中運動。

很多人的疑問:星球為何能漂浮在太空中?

 

任何物質都會對時空造成影響,不過只有大質量的天體對時空的影響才比較明顯。大質量天體能擠壓,扭曲,甚至撕裂時空。舉個通俗的例子,時空就像彈性布料,物質就像布料上的鐵球,鐵球會壓縮時空(當然,這種比喻并不嚴謹,只是更容易讓我們理解的通俗解讀)。

天體的質量越大,對時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,哪怕是地球對時空的影響也是微乎其微的。

時空為何能承受物質的壓縮和拉伸呢?它到底有多堅硬?

科學家給出這樣的比喻來理解時空的硬度。假設橡膠墊的硬度是1的話,鋼鐵的硬度大約是10的11次方,時空的硬度是多少呢?

10的43次方!簡直就是天文數字,我們很難想象到時空的硬度到底有多強(說點題外話,10的43次方剛好是另一個數的倒數:普朗克時間,是巧合還是必然呢?)!

很多人的疑問:星球為何能漂浮在太空中?

 

按照傳統思維,我們很難理解“時空也有硬度”這種觀點,那是因為“時空是空的”這種觀點在我們心里面太根深蒂固了。

時空硬度如此高,有時空兜不住了物體(質量)嗎?

確實有,這種物體就是黑洞,也是時空位移“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,我們無法從物理法則去討論的奇點。

很多人的疑問:星球為何能漂浮在太空中?

 

巨大的質量把黑洞壓縮成一個無限小的點,奇點。黑洞能無限拉伸周圍的時空。那么問題來了,奇點最終能通向哪里呢?

沒有任何人知道,我們只能去猜測,可能是另一個時空,另一個宇宙!說白了,黑洞的奇點已經不屬于我們所在的時空,所以不遵循我們世界的大自然法則。

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