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很多人解释迈克尔逊实验不成功后,爱因斯坦直接认为不会有以太。也不会有绝对空间这个荒唐的概念,因为整个宇宙,相对自己静止,哪里会这样,空间是虚空的,不能成为一个特定的绝对的坐标系。所以自己相对宇宙做一个什么运动,这个想法是完全错误的。
同时光也是一个难以判断的一个东西,姑且给它一个任意速度吧。
爱因斯坦对光子进行思考,一个深入的思考。
在别人看来,颇有很多困难,但对爱因斯坦来说,他们思考的方法不对,所以找对方法思考,就可以容易解决问题。
站在大河边,爱因斯坦看着风吹过波涛汹涌的水波,在想是否可以将其类比成很多光子的传递。
很多人说,光子太快,比水极端灵活。无法类比。
其实光子速度只是比我们认识的世界要快,而在浩瀚的宇宙中,光子也需要跑很久。反过来想,把宇宙想象成一个尺度较小的东西,那光子在其中的运动看起来就像是慢动作了,就是粘稠的感觉。所以不仅仅类似水了,真是都类似胶水或油了。所以可以用水波类比宇宙中远程的光子传播。
提出狭义相对论之后,因为双生子问题,大家都在怀疑这个模型的合理性。
爱因斯坦也知道这个问题,在此过程中考虑了惯性系这些问题,其中引入了引力,并用等效原理解释了引力是物质扭曲时空的一个体现。
与希尔伯特通信后,极端聪明的希尔伯特直接开始使用数学中的黎曼几何来解释这些。希尔伯特当然知道引力不是标量,而是用矩阵才能表示出的张量。
与爱因斯坦通信之后,两人很快写出了引力场方程。里面包含空间弯曲,能力和动量张量,黎曼度规,其中有里奇张量。解是长度可以用度规表示关于时间和空间三个方向的系数。
希尔伯特说:“引力学问题,完全成了几何学问题。”
爱因斯坦说:“我还在想,是不是所以力学都是几何学问题?”
希尔伯特说:“你魔怔了吧?弹力和摩擦力都能扭曲时空吗?”
爱因斯坦说:“那就是引力、电磁力、强力和弱力都是可以用这个几何的。”
希尔伯特疑惑这四种力难道能成一种力的不同变化吗?
爱因斯坦觉得自己几何学水平要差些,去找陈省身,他是一个拓扑学的专家,可以对整体的弯曲出现的各种特性有一个把控能力。
但陈省身拒绝了,他说:“没道理,强扭的瓜不甜。因为这四种力太不一样了。”
爱因斯坦也只得作罢了。
后来史瓦西使用引力场方程解黑洞问题,引入极坐标系后,解出经典力学无法找到的视界半径。
爱因斯坦也时常想,如果进了黑洞,里面的时空到底是如何的。
除此之外,广义相对论场方程的解还有雷斯勒-诺德斯特洛姆度规,具有这样的度规形式的黑洞称为雷斯勒-诺德斯特洛姆黑洞;还有克尔度规,广义相对论中,克尔度规或称克尔真空,描述的一旋转、球对称之质量庞大物体(例如:黑洞)周遭真空区域的时空几何......
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