真空中的光速,人類永遠(yuǎn)無法理解它為什么是恒定不變的。這一點(diǎn),至少是一個(gè)經(jīng)過試驗(yàn)證明的公理。在人類的科技無法證偽這個(gè)公理的時(shí)候,我們姑且把它當(dāng)成一個(gè)無法反駁的恒定規(guī)則。
它就像是被設(shè)定好的一樣,組成了我們理解世界的基本支撐框架。
當(dāng)你看見它的那一刻,你就處在了它的時(shí)間光錐中。
舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子,當(dāng)你看到了月球,并非是看到了同一時(shí)刻下的月球,而是看到了它在太陽光線照射下的成像。
于是,這里就存在一個(gè)關(guān)于時(shí)間差的問題,即,倘若光真的能像實(shí)驗(yàn)?zāi)菢樱3忠环菀环莸墓庾有螒B(tài)射出,那么,每一個(gè)光子從太陽離開以后,來到月球,再由月球反射到了你的眼睛里,它經(jīng)過了大約8-10分鐘左右的路程。
因此,當(dāng)你看到月球的那一刻,你看到的就是8-10分鐘以前的月球,而非“同時(shí)刻”下的月球。
在此,我們可以做出一個(gè)假設(shè),倘若一個(gè)光子在經(jīng)過月球再被反射到地球的過程中,受到了時(shí)空彎曲的影響——比如它的路徑上出現(xiàn)了一個(gè)比太陽還大的大質(zhì)量奇點(diǎn)(我們姑且不去考慮這個(gè)奇點(diǎn)會(huì)不會(huì)給周圍行星帶來奇怪的效益),并且,這個(gè)奇點(diǎn)僅僅出現(xiàn)了一秒就消失了,在這樣的情況下,奇點(diǎn)出現(xiàn)后,從奇點(diǎn)附近經(jīng)過的光子,它們的行進(jìn)道路就會(huì)出現(xiàn)彎曲——如果你把它們連成一條線的話,那便被稱為“偏折”——當(dāng)然,這一切的前提都建立在不同時(shí)考慮光的波粒二象性的基礎(chǔ)上。
那么,在光子行進(jìn)道路彎曲的時(shí)候,它仍然帶著從月球反射而來的成像信息,因此,先一步在奇點(diǎn)出現(xiàn)前進(jìn)入你眼睛的光子們,就會(huì)在你眼里制造出一個(gè)月球8-10分鐘前的成像,而被奇點(diǎn)周圍的時(shí)空彎曲了光路的光子會(huì)將彎曲后的成像于8-10分鐘后送達(dá)至你的眼睛。
?。ú贿^這里說的成像信息不是光子本身自帶的信息,因?yàn)楣庾硬粠y帶信息,且質(zhì)量為0)
于是乎,會(huì)存在這么一個(gè)時(shí)刻,你一直盯著天上的月球,然后在你的眨眼過程之中,它像鬼一樣閃了一下。
如果這個(gè)偏折表現(xiàn)為一種持續(xù)發(fā)生的過程,就會(huì)出現(xiàn)人們?cè)诳破罩谐R姷摹八墙拯c(diǎn)的進(jìn)動(dòng)”這類的偏折效應(yīng)。(當(dāng)然,不是偏折導(dǎo)致了它的進(jìn)動(dòng),而是因?yàn)楣庠谔柛浇衅D(zhuǎn)角的存在而觀測(cè)到了進(jìn)動(dòng)。)
在科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)下,引力波的偏振效應(yīng)已經(jīng)被基本揭露了出來——它對(duì)光路的干涉也得到了基本證實(shí)。
現(xiàn)在,你可以想象這樣一個(gè)畫面:
在一個(gè)涌動(dòng)的海平面上,一個(gè)小船隨著海面的波動(dòng),在動(dòng)力的加成下前行著。倘若它有航線的話,那么,從最短路徑去畫出它的路徑,這就成為了一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問題。但是,如果加上海浪波動(dòng)對(duì)它的航線的影響、再加上地球偏轉(zhuǎn)角、地球磁場(chǎng)、海浪推力、洋流、風(fēng)流等一系列復(fù)雜的要素,在保障到達(dá)它原定的終點(diǎn)的前提下,它在海平面行走的航線就成為了一個(gè)復(fù)雜的空間問題。
我們可以進(jìn)一步假設(shè),如果它在海面上遭到了巨大的風(fēng)暴,或者大型海嘯,也許你還能夠看到它跟著浪頭飛到空中的樣子,那么,其實(shí)它這時(shí)已經(jīng)和最開始駛來的方向有著天差地別了。
為了更好的理解這一問題,我們還可以這樣假設(shè):
首先,當(dāng)我們作為那艘船上某個(gè)乘客的親屬,站在碼頭等待他的到來的時(shí)候,我們明確的知道,他上船時(shí)的具體地點(diǎn)——假設(shè)你能夠看到吧,于是你明確知道了他來時(shí)的方位,或者說,你心中有某種“心理學(xué)意義上的方位”。但當(dāng)他出現(xiàn)的時(shí)候,他站在那艘偏離些許航線但最終還是成功到達(dá)目標(biāo)的船的甲板上,朝你打招呼,你就看到他可能從你眼前的某個(gè)方位上出現(xiàn),如果運(yùn)氣好的話,那個(gè)方位也許和你心里的預(yù)期比較相似,但如果他們?cè)诤I辖?jīng)歷了精彩的冒險(xiǎn),那么他可能出現(xiàn)在別的什么地方。
對(duì)于這樣尺度的空間來說,我們不會(huì)對(duì)這種現(xiàn)象感到奇怪,是因?yàn)槲覀儗?duì)“時(shí)間”的概念有“日常生活”角度上的理解,因此我們構(gòu)建起了一個(gè)簡(jiǎn)單的因果關(guān)系:他從那乘船,于是他到了這里,他中途可能經(jīng)歷了一些波折,但最終還是到了。
但是,這樣的情況如果縮短尺度的話,我們基本上有這樣的一個(gè)概念:你打開電腦的同時(shí),光進(jìn)入了你的眼睛。
這對(duì)于你來說是同時(shí)發(fā)生的——對(duì)于大約0-50cm這樣的尺度來說,以光速前進(jìn)的光子近乎等同于即刻進(jìn)入了你的眼中,就假設(shè)你離電腦/手機(jī)的距離是30cm吧,30cm除以光速=?
這將是一個(gè)很小的數(shù)字對(duì)嗎?小到讓人忽略,甚至把它當(dāng)成“同時(shí)發(fā)生”。這就是我們?nèi)粘I顚?duì)光與時(shí)間概念的理解。
那么讓我們說回偏折。如果在你眼前忽然出現(xiàn)了一個(gè)大質(zhì)量奇點(diǎn)(我們還是不考慮它是不是會(huì)對(duì)空間中的其他物體造成什么奇怪的影響),它在出現(xiàn)的一瞬間就對(duì)你的電腦發(fā)出的光線造成了時(shí)空的影響,于是在那一個(gè)瞬間,你的電腦在你眼中的成像會(huì)像閃現(xiàn)了一樣,出現(xiàn)了位置上的偏差。
但是,為什么你還是能夠清晰的感覺到電腦的真實(shí)位置?很有可能是因?yàn)檎赡愕氖址旁谏厦?,而且你離它很近。
那么,如果我把你綁起來,讓你持續(xù)的感受這樣的偏折成像——這成像可能距離它真實(shí)存在的位置有著巨大的偏差,一段時(shí)間后,我把你放開,并要求你經(jīng)過奇點(diǎn)造成的時(shí)空彎曲(如果不考慮引力對(duì)你的真實(shí)影響的話),走到電腦前,去電腦上打一個(gè)字。這時(shí),你可能會(huì)發(fā)現(xiàn),當(dāng)你走到你眼中成像的位置的時(shí)候,你的手碰到了你眼中的“電腦”,但那里其實(shí)沒有電腦,于是你的雙手摸到了一個(gè)“鬼電腦”。
而這時(shí),如果我飽含惡意地想要玩弄你一下的話,我可能會(huì)在你摸到那個(gè)“鬼電腦”的時(shí)候把奇點(diǎn)撤走,于是你眼中那個(gè)偏折成像消失了,它出現(xiàn)在了另一個(gè)地方——那里才是它真實(shí)的位置。
也許這就是人們常說的,見了鬼了。
PwP;
海市蜃樓也是這個(gè)原理,但是是被動(dòng)的偏折。
其實(shí)也沒有這么嚇人,高度近視的人可能日常深有體會(huì)吧——但眼鏡對(duì)光路造成的偏折相當(dāng)于沒有哦,畢竟是人理智范圍內(nèi)能夠接受的偏差呢。
不理解啊不理解,引力透鏡效應(yīng)的本質(zhì)到底是什么呢