一个关于引力的故事
你有没有想过,是什么让你的双脚牢牢地踩在地上。为什么你向上抛出的球总是会掉下来。或者为什么月亮不会就那样飘进太空深处。那就是我。我就是那股将万物维系在一起的无形力量。在你认识我的名字之前,你就已经见识过我的杰作。我让你能跳跃,却不能飞翔。我让雨滴落在你的脸上,让江河流入大海。几千年来,人们每时每刻都能感受到我的存在,但他们并不知道我是谁。他们看到苹果从树上掉落,看到星星在夜空中转动,他们知道有某种力量在维持秩序,但这曾是一个巨大的谜团。我是宇宙温柔而持续的拥抱,将一切事物相互吸引。你好,我叫引力。
很长一段时间里,人们试图解释我。他们编造了各种故事和想法,但直到一位名叫艾萨克·牛顿的深思熟虑的学者出现,我才真正被介绍给全世界。据说在1666年左右,他正坐在一棵苹果树下,看到一个苹果掉了下来。他想,为什么苹果是笔直地往下掉,而不是横着飞或向上飘。然后他抬头看了一眼月亮,突然有了一个绝妙的想法:会不会是那股让苹果落地的无形拉力,也同样是那股让月亮围绕地球运转的拉力呢。1687年7月5日,他在一本著名的书中发表了他的思想,解释了我是一种宇宙间的普遍力量。他意识到,我的强度取决于物体拥有多少“物质”(也就是质量)以及它们之间的距离。我不仅仅存在于地球上,我无处不在,维系着行星围绕太阳的轨道,也维系着恒星聚集成巨大的星系。这是一个惊人的发现。在两百多年的时间里,所有人都以为牛顿已经完全解开了我的秘密。但后来,另一位杰出的思想家,阿尔伯特·爱因斯坦,用一种全新的方式来看待我。他不断地思考我,并意识到我并不仅仅是一种简单的拉力。1915年11月25日,他分享了他的广义相对论。他把我描述成宇宙结构本身的一种弯曲或翘曲,他称之为时空。想象一下,把一个很重的保龄球放在一张蹦床上。蹦床的布面会下陷并弯曲,对吧。现在,如果你在旁边滚一颗弹珠,它就会绕着保龄球造成的凹陷旋转。爱因斯坦说,我就是这样运作的。像太阳这样的巨大物体在时空中造成了一个巨大的凹陷,而像地球这样的行星只是沿着那个曲线的边缘滚动。这个想法解释了宇宙中一些牛顿的理论无法解释的奇怪现象,比如为什么来自遥远恒星的光在经过太阳时会发生弯曲。爱因斯坦证明了,我真的可以扭曲空间,甚至减慢时间。
那么,这一切对你来说意味着什么呢。嗯,没有我,你的生活将会截然不同。你将无法走路、跑步或骑自行车。我们将没有大气层可以呼吸,因为我把空气紧紧地固定在地球周围。太阳、月亮和星星也不会在我们熟悉的位置上。我是终极的宇宙胶水,负责将旋转的尘埃和气体云塑造成行星、恒星和整个星系。因为我,海洋才会有潮汐,我们的太阳系才能稳定而美丽地运行,就像一场天体的舞蹈。今天,科学家们仍在努力揭开我最深层的秘密。他们研究我,是为了了解黑洞——在那里我的拉力如此之强,连光都无法逃脱;也是为了理解宇宙是如何开始的。理解我,能帮助工程师设计出可以摆脱地球引力去探索其他世界的火箭。它能帮助天文学家预测小行星和彗星的路径。我是万物最基本的一部分,从最小的卵石到最大的星团。我时刻提醒着我们,在这个广阔而奇妙的宇宙中,我们都通过一种无形而牢不可破的纽带联系在一起。所以,下次当你掉落一个勺子或看到夜空中的月亮时,请向我点头致意吧。我将一直在那里,默默地维持着你世界的秩序,并激励你不断提出伟大的问题。
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