作者：虚空圣堂
任何非惯性系都可以看成是惯性系不变，引力场在变。
这样的话，在处理任何非惯性系的问题时，就可以只研究引力了。
这时，爱因斯坦就可以顺理成章地把狭义相对性原理，推广到所有参考系之中了。
即广义相对论的第二个原理：广义相对性原理。（也是公理）
【所有物理定律在任何参考系中都保持不变。】
物理规律不再是只在惯性系中不变了。
至此，广义相对论的两大原理建设完成。
注意，这两个公理并不是胡乱提出的。
而是爱因斯坦对物理定律进行深入的分析后，才大胆假设的。
我们马后炮认为很简单，但那是一百多年前。
接下来，就是爱因斯坦啊不李奇维，用这两个原理撬开广义相对论的大门了。
也许聪明的你会问：开始做实验验证吗？
不！
做实验太low了，要做就做思维实验。
第308章 人类智慧最极致的浪漫：时空因你而弯曲！
李奇维通过理性的思考和深入的分析，大胆假设了两个基本原理。
第一，惯性力场和引力场在局部是等效的。
第二，所有物理定律在任何的参考系中都有相同的形式。
基于这两个原理，就可以得出非惯性系=惯性系+引力场。
因此，面对狭义相对论束手无策的非惯性系问题，就可以分解成惯性系问题。
而惯性系很简单，牛顿定律已经研究的很完美了。
剩下只要专心研究万有引力即可。
开始思维实验。
之前我们说了，假设有一艘以加速度g做加速运动的飞船。
如果有个人K，手里拿个篮球，那么他松开手，篮球就会像自由落体一样，落在飞船的地面上。
而且轨迹、速度等和在地球上完全一样。
因为这时候的飞船给人的感觉就相当于地球。
他分不清篮球受到的到底是万有引力，还是飞船给的惯性力。
好了，重点来了！
现在让我们的思想更近一步。
要是K手里拿的不是篮球，而是手电筒呢？
现在飞船继续以加速度g向上运动。
这时，K在水平方向打开了手电筒，光瞬间产生，沿着水平方向朝K正对面的墙壁运动。
那么，想象一下，此刻站在地球上的人会看到什么现象呢？
很简单。
飞船是在做加速度为g的匀加速运动，而光速又是恒定不变的。
所以水平方向和竖直方向上，光走过的距离是不一样的。
因此，地球上的人会看到光朝飞船加速度的反方向运动。
看起来就像光往下“垂”了。
即光线变成弯曲的了，而不是直线水平了。
看起来就像是一条抛物线。
大家可以在脑海里想象这個场景。
假设在一个直角坐标系上，一个小球在原点被抛出。
如果单位时间内，Y轴经过的距离比X轴大。
那么连起来是不是就是一条抛物线了。
这就是光在加速运动飞船里的情形。
这就不得了。
要知道，惯性力场和引力场是等效的。
此时的宇宙飞船其实就相当于地球。
那么同样，在飞船内光是弯曲的，说明光在地球上同样是弯曲的。
都是由于加速度g的作用，导致光不再走直线，而是变成弯曲传播。
这一步很关键，再好好想想，争取想明白。
为什么我们平时在地球上看不到光走弯线呢。
因为地球的质量太小了，对光的弯曲程度很小。
现在，我们得到了第一个匪夷所思却又理所应当的结论：引力会让光线弯曲。
要是一般人推理到这，估计已经喜出望外了。
哇塞，太牛逼了。
光竟然会弯曲。
这是多么重大的成果啊。
但是真实历史上的爱因斯坦，他没有满足这个结论，又接着继续深入思考下去。
引力会弯曲光线到底意味着什么呢？
这时，他忽然想到了比萨斜塔实验。
当然跟那个真实的实验不太一样，他更进了一步。
爱因斯坦就在想，两个完全不同的物体，比如篮球和鸡。
如果把它们放在真空中，那么二者在引力的作用下，下落的速度、轨迹等是完全一样的。
这跟篮球和鸡本身具有什么理化性质毫无关系。
如果大胆假设，篮球和鸡达到了光速，那么它们就会和光一样，走光的路径。
光会弯曲，它们也会弯曲。
爱因斯坦灵光一闪，他觉得这个现象，就感觉引力好像不存在一样。
不管是光，还是篮球和鸡，它们都像是在一个已经确定中的路径运动一样。
什么意思呢？
就比如现在有一段光滑的轨道，形状崎岖不平。
那么不管你放什么东西进来，它们走的路线都是一样的。
只能是轨道本身的形状。
因为路线已经被定死了，就是这个形状。
不管什么物质、什么速度，都影响不了轨道。
到此，爱因斯坦发现了惊天之秘：引力不存在，让物体轨迹发生变化的是时空本身。
于是他大胆猜测：万有引力的本质是时空的弯曲！
轰！
推理到这里，李奇维只觉得脑海中有惊雷在炸响。
胸腔中仿佛有一股热流直冲天灵盖！
热流轰然爆发，组成了一道霸天绝地的身影。
那道身影立足地球，背朝众生，直面浩瀚的宇宙。
他轻轻吐出一个音符：“力！”
声音迎着空间，炸裂般传递出去，直达宇宙的边荒。
落在宇宙万灵的耳中，犹如洪钟大吕，气吞山河，霸道无比。
李奇维深吸一口气，缓缓收回异象。
他从牛顿定律一步一步推导，终于发现了引力和时空弯曲的关系。
还有比这更让人激动和疯狂的事情吗？
前世的他没有做过这样的事情，因为没有那种特殊的环境。
而现在，即便他两耳不闻窗外事，但是外界对于他的期待，他通过迪莉娅已经知道了。
他现在就是物理学的中心，整个时代大势落在了他的肩膀上。
这一刻，他的大脑好像都发生了进化，逐渐向真正的天才靠近。
李奇维呼吸加速、心跳加快，笔尖都在颤抖。
宇宙的奥秘此刻就好像具现化了。
被他握在手里，弯曲缠绕如奇谲瑰丽的光线。
李奇维再度深吸一口气，慢慢地平复下来，事情还未结束。
接下来，他就要想办法证明时空弯曲这个惊世骇俗的观点。
老规矩，依然是思想实验，能不动手就不动手。
这就是大名鼎鼎的圆盘实验。
现在，请闭上眼。
想象漆黑一片，广袤孤寂的太空中有一个巨大的圆盘。
此时有两个人站在圆盘上，分别是X和Y。
X站在圆盘的中心，Y站在圆盘的边缘。
现在，巨大圆盘开始顺时针转动，其产生的向心加速度正好等于地球的重力加速度。
（注：圆盘旋转的速度虽然不变，但它依然是变速运动，因为运动方向时刻都在变化。）
（而圆周运动的加速度方向总是指向圆心的。）
那么和宇宙飞船一样。
此刻站在圆盘边缘的Y，由于是跟着圆盘一起运动。
所以他会受到一个惯性离心力，其大小就等于他在地球表面受到的引力。
因此Y就会觉得自己好像依然是站在地球上，非常巴适。
但是X就难受了。
因为他处在圆盘的中心。
圆盘没有给他施加任何的惯性力，同时也没有引力。
所以X就会变成失重状态，相当于他站在了地球的中心。
这个圆盘就是一个和地球引力场等价的装置。
根据狭义相对论，此时Y是相对于X做加速运动的。
（不要反过来问，为什么不是X相对于Y做加速运动的，前面章节有解释。）
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