身處與世隔絕的孤島,忽然聽到敲門聲,你猜門外會是誰?
身處一座與世隔絕的孤島,而且這座孤島很小,小到只能容納在島上建立一座房屋。當有一天你正坐在椅子上,忽然聽到有人敲門,你猜門外會是誰呢?這聽起來似乎是一個無聊的問題,又或者是一部恐怖電影的開場故事,但實際上這是一個讓全世界科學家思考的世界性謎題。在這個謎題中,有兩個看似矛盾的條件。一個是與世隔絕的孤島,另一個則是敲門聲。既然是與世隔絕,就不可能有人來到孤島之上,所以也不可能會有人敲門。然而敲門聲卻真實出現了,如果這個人就是你,你敢開門嗎?你猜門外會是誰?
其實,這不是一個普通的邏輯性問題,而是一個關於宇宙與時空的迷思。談到宇宙與時空,就不能不說愛因斯坦,是愛因斯坦用相對論為我們揭開了宇宙、時空、速度與質量的謎題。在相對論誕生之前,我們一直認為速度是可以疊加的,速度可以獨立描述物體的運動。而當人們發現光速不變之後,這種認識被證明是錯誤的,於是愛因斯坦利用狹義相對論將物體的質量、長度和速度結合起來,我們才認識到隨著物體運動速度的加快,物體的質量也會增加,然而,狹義相對論只適用於沒有引力和加速度的理想狀態。
為了讓相對論具有普遍的適用性,愛因斯坦將時空彎曲加入其中,從此我們認識到引力會導致時空的彎曲,引力的本質並不是一種力,而是一種幾何效應。物體的質量無論大小都會導致周圍的時空發生彎曲,質量越大的物體導致周圍時空發生彎曲的程度就越大。所以如太陽一般的天體周圍的時空就處於極度彎曲的狀態,所以太陽周邊會出現明顯的引力透鏡效應,也就是當遠處恆星的光經過太陽之後,光線的角度會發生改變,所以當我們與太陽的位置因為公轉而發生變化後,就發現有些恆星不在原本的位置上了。
當然,太陽並不算是宇宙中大質量的天體,甚至於在恆星之中,太陽都屬於小兄弟。在宇宙中存在著很多高質量高密度的天體,而這些天體會導致周圍的時空發生極度彎曲。所謂時空,就是時間與空間,兩者一體,密不可分。回到最初的問題上來,我們身處孤島,我們發現自己賴以生存的小屋門板鬆了,於是我們拿起了石頭,咚咚咚,將鬆掉的門板重新釘緊,然後我們矗立在那裡,欣賞著自己的傑作,少時,你打開門,進屋,坐在了椅子上休息。這個時候,門外傳來了咚咚咚的敲門聲,我們開始思考是否應該開門。
我們正想著,門自己打開了,另一個自己走了進來,走到椅子前,準備坐下休息。現在你知道發生什麼了嗎?由於某種原因,我們周圍的時空發生了極度的扭曲,時空的極度扭曲使得時間發生了重疊,上一時刻的自己和現在的自己同處在了一個時空之下,所以,敲門的正是我們自己。當然,除了時間的重疊,還有可能是空間的重疊,敲門的並不是上一時刻的自己,而是處於另一個平行宇宙的自己,平行宇宙之間本來是永久平行、互不相交的,但因為空間的極度彎曲使得兩個平行宇宙相連,所以敲門的仍然是你自己。這是一個無聊的問題。但對於喜歡思考宇宙與時空的人來說,卻極為有趣。
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