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两杯“水”之间的对话。
客人们都走了，水杯中的水开始对话了，
甲：嗯！客人们争论了一晚上的广义相对论，还是争论不出个结果来。
乙：什么广义相对论，没听说过。
甲：就是爱斯坦的广义相对论，好象称得上二十世纪最伟大的发现呢。牛顿看出苹果的下落悟出一个万有引力定律来；爱氏乘座上电梯后悟出一个广义相对论来。爱氏认为，如把一个电梯置入无引力下的太空，电梯中的人会处于失重状态。当电梯在外力的作用下加速运动时，电梯中的人不知道引力的作用呢，还是处于一个加速系中。
乙：这种情况下是可以区分出的，为何说不能区分呢？
甲：他的意思是，你不走出电梯外，你是无法区分的。比如说，睡觉后把你抬到这个加速的电梯上，当你醒来后，你是无法区分你是处于一个静止在地球上的电梯呢，还是一个无引力空间中被加速的电梯。因为，你作的任何力学实验都是成立的，也就是说，你作的所有实验与地球上作起来是一样的。
乙：噢！原来如此。那不能以光学实验来区分吗？作一个光学实验来证明一下这个电梯是处于加速中，还是处于一个引力场中。
甲：是的，爱氏认为如果这个电梯处于加速中，垂直于加速方向的光线，也就是我们理解的水平光线的路径会形成抛物线。夸大点讲，当你把手电光水平照射出去后，这束光会落到板上，根本无法照在对面的墙壁上。
乙：是的，加速系中的光会出现这一特性的。光一旦由光源发射出来，它就以独立的能量传播。光源加速而发射出来的光不加速，这样，光线在加速的电梯中不是直线传播的，会形成抛物线。不过，以此不就证明电梯是处于加速中了吗？
甲：恰恰相反，爱氏依据光在加速电梯中的这个特性，认为，引力场中的光也应是这样的。他的理由是，既然一个加速系与一个引力场无法作出区分，那么，在加速电梯中所发生的现象，在引力场中照样会发生，由此推断。光在引力场中被弯曲。这就是弯曲时空论的理论依据。
乙：不对吧。按爱氏的说法，加速系中的光被弯曲就能说明引力场中的光也会弯？我们水的作用哪里去了。人们利用我们已几千年了，为何没想到我们水的作用呢？
甲：对头！我也是这样想的，他的等效原理如有我们水的介入，他的等效论也就不等效了。因为，电梯中的水面是平的。无论水面有多大，我们能保持一个平面，不象在地球那样，我们连20公里的平面都保持不了。在电梯中只要空间允许，就是100公里、10000公里、100000000000公里，更甚者，无论10的几次方公里，我们都能保持水平。有直有弯不是就好区分了吗。
乙：对！加速电梯中的光是弯曲的，可是我们水是平面。用光与水面相比不就明了。以水平面为基准，光线的弯曲程度为测量结果，第一，我们可以区分出电梯是处于加速中，还是引力场中。第二，我们可以用光线的弯曲程度来推算出电梯的加速度。
甲：可是，我们水在地球上不是真下的平面。
乙：这就更好说了，加速系中的水是真正的平面，而引力场中的水不是真正的平面。从这一点不是更好区分加速系与引力场了吗。
甲：这一点也是可行的，最起码说在理论上应是这样的。因为，引力场中的水在很小的范围内是平直的，在很大的范围时，它就不能保持直正的平直。这就是我们在海平面上只能看到20公里远的原因所在。而加速电梯中的水应是绝对水平的。它的平直不受面积的限制，就是把地球上所有的海水都倒入电梯中，我们也能从这个电梯海的一端看到对岸。引力场中的海是不可能做到这一点的。
乙：这样还是不行。从理论上推断，加速电梯中的水是真正平直的。可是，平直也是由光来测定的，这时的光已弯曲了。又由什么不确立我们是平直的呢？我们是平直的又有谁能证明呢？比如说，在电梯中，我看对面的墙壁是由对面发出来的光或反射来的光，可是，加速电梯中这些光线已弯曲，射不到我这里早已落入水中了。这样在电梯中我还是不能看到“电梯海”的对岸。这与地球上不也形成一样的结果了吗？引力场中与加速系中都是看不到对岸。
甲：是的，光线一弯曲，我们的平直性没法证明了，只能是理论上的推导的结果了。
乙：的确是个问题，我们是平直的，以平直与否就可以证明是否加速，可是，没有了一个准直的光线，何以才能从实验中证明我们是平直的呢？不妨我们明天再听一听客人们是如何看待此问题的。
※※※※※※ 逆子 |