第7章 空间和时间(2)[第3页/共4页]

近似地，人们在相对论中能够用新的时候坐标，它是旧的时候（以秒作单位）加上往北分开皮卡迪里的间隔（以光秒为单位）。

1915年之前，空间和时候被以为是事件在此中产生的牢固舞台，而它们不受在此中产生的事件的影响。即便在狭义相对论中，这也是对的。物体活动，力吸引并架空，但时候和空间则完整不受影响地延长着。空间和时候很天然地被以为无穷地向前延长。

一个事件是在特定时候和在空间中特定的一点产生的某件事。如许，人们能够用4个数或坐标来指定它。再说一遍，坐标系的挑选是肆意的；人们能够利用任何3个定义好的空间坐标和任何时候测度。在相对论中，在时候和空间坐标之间没有真正的不同，如同在任何两个空间坐标之间没有真正的不同一样。人们能够挑选一组新的坐标，比如说，第一个空间坐标是1日的第一和第二空间坐标的组合。比方，测量地球上一点的位置不消在伦敦皮卡迪里广场以北和以西的里数，而是用在它的东北和西北的里数。

将一个事件的四坐标当作指定其在所谓的时空的四维空间中位置的手腕常常是有助的。四维空间是不成设想的。对我小我来讲，摹想三维空间已经充足困难！不管别的两个空间坐标，或者偶然用透视法将此中一个表示出来。

对于时空中的每一事件我们都能够做一个光锥（统统从该事件收回的光的能够途径的调集），因为在每一事件处在任一方向上的光的速率都是一样的，以是统统光锥都是全等的，并朝着同一方向。这实际又奉告我们，没有任何东西行进得比光更快。这意味着，通过空间和时候的任何物体的轨迹必须由一根线来表示，而这根线落在它上面的每一事件的光锥以内。狭义相对论非常胜利地解释了以下究竟：对统统察看者而言，光速都是一样的（正如迈克耳孙――莫雷尝试所揭示的那样），并胜利地描述了当物体以靠近于光速活动时会产生甚么。但是，它和牛顿引力实际不相调和。牛顿实际说，物体之间相互吸引，其吸引力依靠于它们之间的间隔。这意味着，如果我们挪动此中一个物体，另一物体所受的力就会当即窜改。或换言之，引力效应必须以无穷速率行进，而不像狭义相对论要求的那样，只能以即是或低于光速的速率行进。爱因斯坦在1908年至1914年之间停止了多次不胜利的尝试，诡计找到一个和狭义相对论调和的引力实际。1915年，他终究提出了明天我们称为广义相对论的实际。

牛顿活动定律使在空间中的绝对位置的看法寿终正寝。而相对论摆脱了绝对时候。考虑一对双生子。假定此中一个孩子去山顶上糊口，而另一个留在海平面，第一个将比第二个老得快些。如许，如果他们再次相会，一个会比另一个更老一些。在这个例子中，年纪的不同会非常小。但是，如果有一个孩子在以近于光速活动的航天飞船中作长途观光，这类不同就会大很多。当他返来时，他会比留在地球上另一个年青很多。这叫做双生子佯谬，但是，只是对于脑筋中仍有绝对时候看法的人而言，这才是佯谬。在相对论中并没有唯一的绝对时候，相反，每小我都有他本身的时候测度，这依靠于他在那边并如何活动。