第90章 力場（第1頁）

在那遙遠而又充滿變革氣息的

1905

年，這個注定要載入史冊、具有劃時代重大意義的特殊年份里，有一位堪稱偉大的科學巨匠如同一顆耀眼奪目的璀璨明星一般，橫空出世，閃耀于科學界那廣袤無垠的浩瀚天空之上。這位偉人便是舉世聞名的阿爾伯特·愛因斯坦。

他以其超凡脫俗的智慧與深邃洞察力，成功地構建起了一種前所未有的全新運動學理論——狹義相對論（SR）。這一理論宛如一座巍峨聳立的豐碑，奠定了現代物理學發展進程中的重要基石。

在此之前，長久以來，人們對于時空的普遍認知一直停留在這樣一個層面：當存在著相互運動狀態的兩個觀測者時，他們往往會不約而同在時間計量方面選擇共同使用同一個時鐘。基于這樣的前提條件，自然而然地便產生出一種共識，即認為這兩個觀測者對于時間所作出的表述理應是毫無偏差、完全一致的。

如此這般傳統且看似天經地義的觀念，恰似一個深深植根于人們內心深處的生動隱喻，經過歲月的沉淀與傳承，已被廣大民眾廣泛接納并高度認同。它仿佛成為了一條不容置疑的真理，牢牢占據著人們思維領域的核心位置。然而，正是愛因斯坦這位勇敢無畏的探索者，憑借其卓越非凡的創造力與突破常規的勇氣，毅然決然地向這一固若金湯的傳統觀念發起了強有力的挑戰。

然而，就在我們不經意間把視線轉向那些充斥著極速狂飆、風馳電掣般的高速運動場景之時，那個一直以來都被視為堅如磐石、牢不可破的“同時”概念，竟也開始如同風中殘燭一般搖搖晃晃，顯露出它深藏于內的種種破綻和局限之處。而在這眾多原因當中，最為核心且關鍵的要素莫過于那令人瞠目結舌的觀測信號傳播速度——它竟然能夠達到驚世駭俗的光速

c，換算下來差不多就是每秒鐘大約

30

萬公里！這樣匪夷所思的速度簡直超乎想象。

一旦某個物體的移動速度逐步靠近，乃至最終抵達能與光速一較高下的水平之際，那么毫無疑問，我們再也無法對由于二者之間信號傳遞速度存在差異從而導致的時間偏移現象視若無睹了。這種時間偏差可絕非微不足道的細枝末節，而是會在許多情況下產生極為深遠影響的重要因素。

在我們日復一日、平淡無奇且充滿各種瑣事的日常生活里，所呈現出的狀況卻與其他領域大相徑庭。就拿司空見慣的汽車來說吧，其正常行駛時的速度往往不過才區區一百公里每小時而已。這樣的速度要是跟光速相比起來，那可真是如同滄海中的一粒粟米般微不足道啊！因為它僅僅只是占到了光速的千萬分之一而已，如此微乎其微的一個比例，實際上對我們來說幾乎完全可以忽略掉，根本不可能會給我們的生活造成任何實質性的影響或是帶來什么困擾。

然而，如果將觀察的視角突然切換到那些環繞著地球運轉的衛星身上，情況又會有所不同。這些衛星沿著特定的軌道高速飛行，其速度大概能夠達到驚人的十公里每秒上下呢！雖然這個速度相對光速而言確實已經快了不少，可即便如此，它依舊僅僅只是光速的十萬分之三罷了。所以從整體上來看，這樣的速度還是處在人類可以接受和容忍的范圍之內的。

正因為這樣，對于那些一直在太空中長時間運行的軌道衛星而言，它們的

GpS

計時系統就顯得至關重要了，而且這個系統還必須要將相對論效應考慮在內。這其中的原因在于，如果不把相對論效應納入計算范疇，那么這些衛星所提供的定位和時間信息將會出現巨大的誤差，從而影響到各種依賴于精確位置和時間數據的應用。

上面所說的情況正是我們為什么要引入四維時空概念的根本原因。實際上，這一概念的產生源于對不同參考系之間相互聯系時所使用信號速度的深入思考，而這里所說的信號速度指的就是光速。

值得一提的是，不論是光線的傳播路徑，還是自由粒子的移動軌跡，它們都依然保持著直線的形態。從這一點出發，可以推斷出一個結論：此時此刻的時空具有一種平直的特質。這種平直性意味著在沒有受到強大引力或其他特殊因素干擾的情況下，物體在時空中的運動遵循著相對簡單且可預測的規律。然而，一旦涉及到強引力場等復雜環境，時空的性質可能會發生顯著變化，導致原本看似筆直的路徑變得彎曲或者扭曲。

緊接著，愛因斯坦全身心地投入到對如何精確描繪身處引力場之中物體運動狀況這一難題的深入思索當中。要知道，宇宙中的星體之間普遍存在著萬有引力，而這種強大的力量會致使物體產生加速度不斷變化的運動狀態。這種因引力引發的加速運動和狹義相對論中所探討的、觀察者相互之間以恒定速度移動的情況簡直是大相徑庭。時間如同白駒過隙般匆匆流逝，日復一日，年復一年。終于，歷史的指針指向了公元

1915

在這個具有里程碑意義的時刻。就在此時，在聲名遠揚的數學家格羅斯曼以及希爾伯特兩位巨匠的通力合作與全力襄助之下，愛因斯坦歷經無數次的嘗試與探索之后，猶如醍醐灌頂一般，找到了那把能夠將狹義相對論和牛頓萬有引力定律這兩大理論精妙絕倫地融為一體的關鍵鑰匙。至此，他終于如愿以償地實現了這一驚世創舉，成功構建起了一個全新且更為完整的物理學體系，為人類對于宇宙奧秘的認知揭開了嶄新的一頁。

好啦，現在就讓咱們一同踏入那神秘深邃的宇宙世界，去細細探究一番引力場中“力”這個撲朔迷離的概念和時空彎曲之間令人驚嘆不已的微妙關聯吧！請閉上眼睛，放飛思緒，試著去想象這樣一幅畫面：光線在引力場的廣袤領域里翩翩起舞，它們的運動軌跡宛如沿著一條被賦予了神奇魔力的特殊路徑——測地線奮勇向前。這種情形恰似地球上那些壯麗的大圓一般。

平日里，當我們悠然自得地漫步于平坦無垠的大地之上時，憑借著日積月累的日常生活經驗，我們總是理所當然地覺得自己腳下所踏出的每一步都是筆挺筆直、毫無曲折的直線。可是啊，倘若我們始終堅定不移地沿著這條看似平凡無奇的道路一路前行，而且將這段漫漫旅程不斷延伸拓展，直至長達二十公里那樣遙遠的距離之時，或許就在某個不經意間，我們將會驚愕萬分地察覺到，原本信誓旦旦認定為筆直如箭的道路，竟然不知何時已然悄然開始緩緩向下彎曲起來。哎呀呀，這究竟是怎么一回事呢？其實答案并不復雜，只因為我們賴以生存的地球本身就是一個呈圓球狀的巨大天體呀！