第三十章 星际旅游 (第2/2页)

定律于一体，将引力场“力”的概念描述描述成时空弯曲，即光线在引力场运动走测地线，这好比地球表面的大圆。在地面，我们的经验告诉自己走路是直线，假如你的路延长20公里，可能会发现你自己的路向下弯曲了，因为地球是圆的。这在欧洲地中海航海史上，人们发现远方的船是慢慢地逐步跳下我们的视线，这说明大海水面在大尺度是球面。但是在小范围，球面近视看成平面没有问题。同样的道理，在小的区域，引力造成的时空弯曲不明显，所以平直时空是完美近似。当引力场较强，观测区域变大时，弯曲的效应就得考虑，否则误差太大。举例类比，在北京市区旅行，你不要考虑地面弯曲问题；但是北京到海南岛的大尺度旅行，纬度引起的地面弯曲就值得考虑了。所以在引力场下，狭义相对论（sr）+牛顿引力理论，变成了广义相对论（gr）。当引力场极其微弱时，gr回归sr；当运动速度较慢时，gr回到牛顿引力理论。因此广义相对论是以往理论成就的登峰造极，它不违反传统的低速弱引力的实验事实。换言之，狭义相对论和牛顿引力定律仅仅是爱因斯坦广义相对论的近似情况。那么，广义相对论的独特新结论和预言将是什么情况？炮弹在引力场下走抛物线，这是引力场造成的，即弯曲时空轨道运动的表现。如果没有引力场，或者沿着地心径向运动，那么炮弹走直线了。显然，牛顿苹果的下落属于后者的地心指向运动情况。

    就此，爱因斯坦广义相对论提出了三个可以验证的实验，并在其后由天文学家和物理学家实现了验证。这就是引力红移，光线偏折和水星近日点进动。后来又增加了第四个验证，即雷达回波的时间延迟。

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