.9)。当然,如果从恒星来光线总是在靠太阳很近
地方穿过,则
们无从知道这光线是被偏折
,还是这恒星实际上就是在
们所看到
地方。然而,当地球绕着太阳公转,不同
恒星从太阳后面通过,并且它们
光线被偏折。所以,相对于其他恒星而言,它们改变
表观
位置。
图2.9
在正常情况下,去观察到这个效应是非常困难,这是由于太阳
光线使得人们不可能观看天空上出现在太阳附近
恒星。然而,在日食时就可能观察到,这时太阳
光线被月亮遮住
。由于第
次世界大战正在进行,爱因斯坦
光偏折
预言不可能在1915年立即得到验证。直到1919年,
个英国
探险队从西非观测日食,指出光线确实像理论所预言
那样被太阳所偏折。这次德国人
理论为英国人所证明被欢呼为战后两国和好
伟大行动。具有讽刺意味
是,后来人们检查这回探险所拍
照片,发现其误差和所企图测量
效应同样大。他们
测量纯属是运气,或是已知他们所要得
结果
情形,这在科学上是普遍发生
。然而,光偏折被后来
许多次观测准确地证实。
另广义相对论
预言是,在像地球这样
大质量
物体附近,时间显得流逝得更慢
些。这是因为光能量和它
频率(每秒钟里光振动
次数)有
关系:能量越大,则频率越高。当光从地球
引力场往上走,它失去能量,因而其频率下降(这表明两个波峰之间
时间间隔变大)。从在上面
某个人来看,下面发生
每
件事情都显得需要更长
时间。利用
对安装在
个水塔
顶上和底下
非常准确
钟,这个预言在1962年被验证到。发现底下
那只更接近地球
钟走得更慢些,这和广义相对论完全
致。地球上
不同高度
钟
速度不同,这在目前具有相当
实用上
重要性,这是因为人们要用卫星发出
信号来作非常精确
导航。如果人们对广义相对论
预言无知,所计算
位置将会错几英里(1英里=1.609公里)!
牛顿运动定律使空间中绝对位置观念告终。而对论摆脱
绝对时间。考虑
对双生子,假定其中
个孩子去山顶上生活,而另
个留在海平面,第
个将比第二个老得快。这样,如果他们再次相会,
个会比另
个更老。在这种情形下,年纪
差别非常小。但是,如果有
个孩子在以近于光速运动
空间飞船中作长途旅行,这种差别就会大得多。当他回来时,他会比留在地球上另
个人年轻得多。这即是被称为双生子
佯谬。但是,只是对于头脑中仍有绝对时间观念
人而言,这才是佯谬。在相对论中并没有
个唯
绝对时间,相反地,每个人都有他自己
时间测度,这依赖于他在何处并如何运动。
1915年之前,空间和时间被认为是事件在其中发生固定舞台,而它们不受在其中发生
事件
影响。即便在狭义相对论中,这也是对
。物体运动,力相互吸引并排斥,但时间和空间则完全不受影响地延伸着。空间和时间很自然地被认为无限地向前延伸。
然而在广义相对论中,情况则相当不同。这时,空间和时间变成为动力量:当个物体运动时,或
个力起作用时,
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