第7章 空间和时间(2)[第1页/共6页]

对于时空中的每一事件我们都能够做一个光锥（统统从该事件收回的光的能够途径的调集），因为在每一事件处在任一方向上的光的速率都是一样的，以是统统光锥都是全等的，并朝着同一方向。这实际又奉告我们，没有任何东西行进得比光更快。这意味着，通过空间和时候的任何物体的轨迹必须由一根线来表示，而这根线落在它上面的每一事件的光锥以内。狭义相对论非常胜利地解释了以下究竟：对统统察看者而言，光速都是一样的（正如迈克耳孙――莫雷尝试所揭示的那样），并胜利地描述了当物体以靠近于光速活动时会产生甚么。但是，它和牛顿引力实际不相调和。牛顿实际说，物体之间相互吸引，其吸引力依靠于它们之间的间隔。这意味着，如果我们挪动此中一个物体，另一物体所受的力就会当即窜改。或换言之，引力效应必须以无穷速率行进，而不像狭义相对论要求的那样，只能以即是或低于光速的速率行进。爱因斯坦在1908年至1914年之间停止了多次不胜利的尝试，诡计找到一个和狭义相对论调和的引力实际。1915年，他终究提出了明天我们称为广义相对论的实际。

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。

光芒也必须在时空中遵守测地线。时空是曲折的究竟再次意味着，光芒在空间中看起来不是沿着直线行进。如许，广义相对论预言光芒必须被引力场折弯。比方，实际预言，因为太阳的质量的原因，太阳近处的点的光锥会向内略微弯折。这表白，从悠远恒星收回的刚好通过太阳四周的光芒会被偏折很小的角度，对于地球上的察看者而言，这恒星仿佛位于分歧的位置。当然，如果从恒星来的光芒老是在靠太阳很近的处所穿过，则我们就无从辩白，是光芒被偏折了，还是该恒星实际上就在我们看到的处所。但是，因为地球环绕着太阳公转，分歧的恒星显得从太阳前面通过，并且它们的光芒遭到偏折。以是，相对于其他恒星而言，它们窜改了表观的位置。

在今后的几十年中，对空间和时候的这类新了解是对我们宇宙观的窜改。旧的宇宙观被新的宇宙观代替了。前者以为宇宙根基上是稳定的，它能够已经存在了无穷长的时候，并将永久持续存鄙人去；后者则以为宇宙在活动、在收缩，它仿佛开端于畴昔的某一个时候，并或许会在将来的某一个时候闭幕。这个窜改恰是下一章的内容。几年以后，它又是我研讨实际物理的起点。罗杰・彭罗斯和我证了然，爱因斯坦广义相对论意味着，宇宙必须有个开端，并且能够有个闭幕。