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電影《地心引力》海報
注：QQ音樂沒有電影《地心引力》配樂，但是有Coldplay深情的《Gravity》牽引著你我。
引力是什么神漁夫科普第二期
愛因斯坦：“引力是時空彎曲的表現(xiàn)……”
停！我咋沒看見。
愛因斯坦：“那是你太渺小，就像你站在地球上意識不到地球是圓的?！?/p>
滾滾滾自己玩去。
愛因斯坦：“……”
冤大頭卡文迪許的光杠桿法
上回說到牛頓給大家扔下個難題就去研究上帝了，卡文迪許這個冤大頭歷盡艱辛才解決了問題。那么他是怎么測出那個小數(shù)點后面幾乎都是零的量呢？思路也挺簡單。
測倆東西間的引力，就找倆東西唄。他找了幾個鉛球。為了減少阻力，他拿繩掛了起來。然后拿另一個鉛球接近它，看看鉛球動了多少。
扯淡，這能看出動了？美女，我往你身上靠靠，有沒有感覺到被我吸引動了呢……鬼才信！
別急！卡文迪許用眼睛也看不到，為了能看到就得放大。拿什么放大？放大鏡？能想到這個已經(jīng)差不多了。答案其實就是這么簡單，用光放大。放大鏡就是用光放大，卡文迪許也想不到什么別的。
于是卡文迪許設(shè)計了所謂光杠桿法來觀察鉛球動沒動。球動一點點，光線擺動一點點，但是光線可以很長啊，于是光線的投影就動了一大塊。具體的做法網(wǎng)上都有，不再贅述。這下一放大可好，不僅清晰明顯，還能測量數(shù)值了呢！
光杠桿的原理
看到有冤大頭實驗物理學(xué)家測量出了數(shù)值，全世界的理論物理學(xué)家和天文學(xué)家們都行動起來了。他們開始夜以繼日的計算，發(fā)現(xiàn)天上那些星星的運行方式和牛頓說的幾乎都一模一樣！
除了天王星。天王星周期性亂晃，這讓科學(xué)家們有點蒙逼。突然有人說，那是有一顆看不到的星星在拽他！于是人們便算出了海王星。海王星太暗所以人們本來是注意不到的，算出在哪后人們往那地方找自然就好找多了。后來發(fā)現(xiàn)水星也不對勁！于是又算出了火神星。
隨著不久人們真的找到了海王星，牛頓又牛逼了。死了一百多年還能時不時出來牛逼一把，搞科學(xué)真是裝逼最佳途徑（嚴肅地說，這就是追尋真理的力量。但是當(dāng)今科學(xué)界人士大多承認科學(xué)界無真理，具體的后面會介紹）。接著大家就開始找火神星，可是找了好久也找不到。再找不到可糟了，不僅牛頓要完，整個物理學(xué)界都要完，逼裝大了就是不好，沒準(zhǔn)物理學(xué)家們裝的逼都將變成巴掌打臉上。幸好，如同很多人都知道的，愛因斯坦提出廣義相對論，把問題解決了。
廣義相對論
廣義相對論是怎么提出來的呢？是愛因斯坦為了解決水星問題套數(shù)據(jù)套出來的么？這回不是，而是愛因斯坦在兩耳不聞窗外事一心只是瞎尋思時自己捉摸出來的，恰好后來聽說水星的軌道不對勁，于是照著自己的理論一算，正好解決了。為此大家都覺得愛因斯坦牛逼。
廣義相對論到底是啥，除了算星星還有啥用，能吃么？
廣義相對論的一個基本思想是，一個星球繞著另一個星球轉(zhuǎn)，其實不是轉(zhuǎn)，就是走直線。它明明在轉(zhuǎn)咋就成直線了？愛因斯坦說是空間彎了。也就是說引力根本不存在，就是一個星球把空間壓彎了，另一個星球在彎彎的空間里走直線，作為傻逼的我們看起來就是在轉(zhuǎn)圈。
你真牛逼，你說空間是彎的就是彎的，我咋看不見？
“因為你太渺小，就像你站在地面上意識不到地球是圓的?！?/p>
彎曲時空
地球是圓的上天就能看見，你說空間是彎的怎么看？搞物理的凈扯淡，廣義相對論錯了！
這是當(dāng)今好多民間科學(xué)家的說法。他們認為相對論是錯誤的。這是一種勇于質(zhì)疑和善于思考的好精神，可是這句話本身就有問題。
這涉及到了對物理的理解問題。物理學(xué)講的東西不見得一定要追究其存在與否，或者說我們要改變對于“存在”二字含義的理解。物理理論只要能高效并比較精準(zhǔn)地解釋現(xiàn)象即可。如果這東西使得一切現(xiàn)象都能解釋，那么我們就當(dāng)這東西存在。即使它不存在，其實是什么怪物擺出了它存在的樣子給咱們看，可是咱們看不到那怪物，就只能當(dāng)怪物偽造出來的這東西存在。
事實是，廣義相對論能夠解釋科學(xué)家觀測得到的許多現(xiàn)象，所以在一定范圍內(nèi)它就是正確的。因此你不能說廣義相對論是錯的，只能說：我知道一種情況，廣義相對論解釋不了?；蛘哒f：我有一種比廣義相對論更簡潔或描述得更精準(zhǔn)的理論，甚至能夠把廣義相對論包進去。（注：2016年2月11日美國科學(xué)家宣布第一次直接探測到了引力波的存在已完成廣義相對論的驗證，該實驗使得推翻相對論變得極其困難以至于幾乎不可能。）
這道理也適用于所有其它理論。所以科學(xué)界已經(jīng)普遍承認，科學(xué)無真理，只有可以描述一定范圍內(nèi)現(xiàn)象的好方法。
愛因斯坦
自從廣義相對論出來后，天文學(xué)家們在解決問題時大范圍拋棄了萬有引力定律，在一些牛頓引力能解決的問題上也是如此，因為廣義相對論算起來更清楚且優(yōu)美。
廣義相對論讓天文學(xué)從抽象的代數(shù)時代走進了幾何時代。這點我后面在講數(shù)學(xué)和物理的聯(lián)系時還會再介紹。
引力怪物——黑洞
接著我們就可以來看一個大家都十分熟悉的名詞：黑洞。
這又是一個用數(shù)學(xué)式子算出來的東西。根據(jù)廣義相對論，人們算出來要是一個東西太沉了把空間壓得它親娘都不認識，這個空間就連光也逃不出來。（注：高中生用萬有引力定律也可以算出黑洞的臨界質(zhì)量，雖然這樣算是錯的，但是神奇的是，得數(shù)和用廣義相對論算的一樣。）
這下可好，科學(xué)家找到了個老嚇人的東西，并且我們還看不見它！看不見是不是就像前文說的在背后操縱理論的怪物一樣，可以當(dāng)作不存在呢？不是，我們可以用其它方法間接地看到黑洞，所以我們肯定黑洞就在那里，我們要研究它，不能視而不見。
黑洞模擬形象
前文說的怪物是我們把吃奶的力氣都使出來也看不見的東西，這才可以當(dāng)作不存在?？晒治镆悄芸匆娢覀兡兀恐灰蛔屛覀儾煊X，它看不看我們對我們來說毫無意義。當(dāng)然，如果你哪天想出辦法看到了那怪物，就可以得諾貝爾獎了。
那么黑洞有什么好研究的呢？除了滿足大家的好奇心外，其它重要的研究目的就必須進行一些解釋才能讓大家明白。解決熵的問題是一個十分重要的目的。熵是什么大家不用管，只要知道這玩意兒沒人管的話就會自己變大。那這玩意兒有啥用？它總是自己變大的性質(zhì)使得我們沒法做到下面這個事情：把空氣啊海洋什么的溫度降低，用多出來的能量發(fā)電。
WOW，這要是能做到不就牛逼了，科學(xué)家還研究個屁黑洞啊，都給我研究這個來！
可惜科學(xué)家已經(jīng)根據(jù)熵這東西總是自己變大的原理證明了這不可能。那么這個原理怎么就這么煩人？能不能打破它？這時候黑洞的作用顯現(xiàn)出來了。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)東西進了黑洞后，熵就沒法算了，換句話說，沒準(zhǔn)這時候熵就不自己變大了，定律就可以打破了，然后我們就可以模擬這個條件從空氣海洋里抽能量發(fā)電了！這看起來不錯，老百姓都會很高興?？墒沁@個定律一旦打破，科學(xué)家多年來弄出來的無數(shù)理論就會動搖，到時候就和當(dāng)年水星一樣，一旦解決不了，裝的逼就又變成巴掌打臉上了。
結(jié)語
好在有個東西叫做“圈量子理論”，發(fā)明這理論的“討厭”科學(xué)家把黑洞的熵算出來了。等等，圈量子理論？啥叫圈，啥叫量子？又糊涂了。
不用急，這個基于量子理論發(fā)展起來的理論暫時沒被廣泛認同，這方面研究還可以有進展。但是量子理論也就是電影里常見的“量子力學(xué)”則是一門成熟完備的理論。
至于量子力學(xué)到底是什么玩意兒，除了在電影里唬人還有別的用處么？我將在下一集開始為大家介紹。
神漁夫
南大天文系學(xué)生
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