第二百零九章 小牛的求助（2/2）

這事兒其實真沒啥好說的，光的波粒二象性在1909年之前誰都不知道。

畢竟那會兒誰都想不到光這玩意兒這麼奇葩，同時具備二象性這種超綱的能力。

就像一個看不出性別的人先進了男廁，在其他男生面前淅瀝瀝來了一輪，又去女廁嘩啦啦了一次。

於是男生說這人是男的，女生說這人是女的，雙方都認為自己親眼所見的事兒不可能會錯。

結果呢。

最後學校找醫院進行了檢查，發現這人的性別是秀吉，這你找哪兒說理去？

所以小牛在微粒說上的猜測只能算是時代的局限性，往後翻車的大老多的是叻。

至於那個完全錯誤的理論嘛

則是小牛提出來的絕對時空觀。

小牛在《自然哲學的數學原理》中提出了這個想法，他在書中描繪出了一個絕對的時空觀：

速度是時間的函數，空間和時間是相互獨立的，存在著不受干擾的時間流逝和空間拓展。

換而言之。

他認為時間和空間是脫離物體的運動而獨立存在的。

為此他還做了一個實驗，也就是信件中提到的木桶實驗。

這個實驗其實很簡單，哪怕是鮮為人同學也可以非常輕鬆的完成：

首先。

用一根長的軟吊繩提一桶水，把吊繩擰成麻花狀。

如果你握住吊繩，不讓麻花狀的繩子鬆開，那麼桶及桶中的水是相對是靜止的，水面是平的。

但你突然放開手，麻花開始放鬆。

吊繩便會開始旋轉，水桶也隨著吊繩旋動。

最初桶中的水並不轉動，只有桶在旋轉，桶和桶中的水有相對轉動。

但慢慢地。

水被桶帶動，也開始轉動。

到了最後，水和桶一樣轉動。

這時，水和桶之間又是相對靜止的，不轉動的。

但水面卻呈凹狀，中心低，桶邊高。

當然了。

操作簡單歸簡單，它的思路卻非常精巧：

首先或者說思路1吧，我們可以從水面的形狀計算出水旋轉的角速度Ω。

思路2，我們觀察到了一個客觀的實驗現象：

在開始時。

桶中水的相對運動最大，但並無離開轉軸的傾向。

水既不偏向邊緣，也不升高，而是保持平面，所以它的圓周運動尚未真正開始。

由2可得三點：

3.這個參考系不是水桶。

4.這個參考系不是水體自身。

5.這個系統里只有水、水桶和空間。

由3，、4、5可得一個最終結論：

6.這個參考系只能是相對於空間本身了，那麼這個客觀存在的空間就是絕對空間。

按照原本的軌跡。

小牛對於這個實驗的結果沒有絲毫懷疑，從而提出了絕對時空觀，導致它成為了後世黑子們噴他的最大污點。

再後來的事情大家應該就都知道了。

愛因斯坦提出了相對論，認為時空是一個東西，兩者是不可分割的。

在愛因斯坦的時空觀中。

一切事物都在時空中以同一個速度運動，也就是光速。

在空間中移動的快，在時間中移動的就慢，總速度永遠保持光速。

時空結構就是引力場，兩者是密不可分的，和物質場也是密不可分的，

空間告訴物質如何運動，物質告訴空間如何彎曲。

如果從數學的角度來進行比較，牛頓的時空觀無疑是 R^3xR。

就是一個平直的三維歐式空間再加上一個與之沒有任何聯繫的一維時間，這個結構是非常簡單的。

愛因斯坦的時空就是M^4，四維彎曲黎曼空間包括三維空間和一維時間。

你可以想像這是一個四維的彎曲的「曲面」，時間和空間由此耦合在一起，其度量張量就是引力勢。

很簡單對吧？

隨後徐雲想了想。

下意識的便打算從身邊的背包里取出紙筆。

不過很快他便自嘲一笑自己此時正在空間裡呢，周身哪來的紙和筆啊？

不過就在他準備返回現實之際，他的面前忽然出現了

一把原子筆和一張紙。

「」

徐雲拿過紙筆，朝空間四下里看了幾眼，嚷嚷道：

「大老，再來張桌子和椅子唄？」

片刻過後。

休

徐雲的面前出現了一把桌椅，桌子右前方赫然貼著一張嘉然的大頭貼。

徐云：「」

這個空間果然有問題，對吧？

隨後他甩了甩頭，強迫自己將雜念摒除。

坐在椅子上給小牛寫起了回信：

「尊敬的牛頓先生親啟：」

「牛頓先生，好久不見，我是肥魚。」

「如果您還保留有我當初寫給您的草稿紙，通過字跡對比應該能確認我的身份。」

「我很高興能在幾年後收到您的信件，不過我想先和您解釋一下，過去這些年我得了很嚴重的孝喘，被家族安排到了某個偏遠地方休假，直到近期才逐漸康復。」

「目前我正在遊歷歐洲，如果您有事想要找我的話，按照原先地址寄件即可。

「我的助理會將信件轉交給我，不過由於路途問題，我回信的時間可能存在一些滯後。」

「至於分紅的基尼，我就先寄存在您那兒吧。」

寫完這些。

徐雲頓了頓，重新檢視了一番內容。

確定閒雜事項都交代好後，他繼續寫道：

「您所發明的數學工具實在令人讚嘆，這是我遠遠無法獨立達到的高度，請允許我在這向您獻上崇高的敬意。」

「不過至於您所說的木桶實驗，我倒是有另外的一些看法。」

「您的思路我大概可以理解，乍一看似乎也相當精妙，一共有這六個遞增的思路。」

「但是您是否想到過您在第五步的思路上出現了錯誤呢？」

沒錯。

在小牛設計出的六個推導中，出現致命缺陷的便是第五步。

在第五步中。

小牛將水、水桶和空間看成了一個系統。

但實際上。

這個系統的正確組合結論應該是水、水桶和整個宇宙其他所有物質。

水的慣性是水和水桶、整個宇宙其他所有物質相作用的結果。

換而言之。

這個水體旋轉的角速度Ω，是相對於水以外整個宇宙所有物質的角速度。

接著徐雲稍作沉吟，將反駁的思路也一同寫到了信里：

「我們假設，這個宇宙只有這桶水和這個水桶。」

「那麼您所進行的實驗現象會變成這樣：在開始時，桶中水的相對運動最大，水面立刻變成凹面。」

「隨著水和水桶的相對運動減小，水面漸漸變平。實驗剛開始時計算出的角速度，就是水體相對於水桶的速度。」

「換而言之，您所謂的絕對空間在沒有宇宙其他物質時，其實就是水桶參考系。」

「接著我們再假設，還是在我們這個宇宙，但是我們的水桶質量有耳根小點吧，有地球那麼大。」

「那麼水桶開始轉動，水面也會立刻開始變化。」

「那麼中心質量自旋角動量和周圍質量公轉角動量便會符合某個函數，也就是宇宙中所有物質轉動慣量總和為0。」

上過研究生物理的朋友應該知道。

徐雲的解釋思路，是對於初學者很友好的本徵參照點理論。

也就是把目標區域邊界作用區域內的參照系，區域內部各個相對於此參照系靜止空間定為此區域本徵參照點。

本徵參照點作為一個整體擁有共同的運動，外界的各種力所產生的加速度也相同。

所以本徵參照點互相位置不變。

假設本徵參照點無中生有突生一靜態、物分析其受力及運動情況，使其始終靜止。

則它受力和加速度對應平衡抵消。

至於徐雲所說的第二個例子其實是天文學的概念，叫做「曳引效應」，屬於時空彎曲的前沿理論。

其實在後世。

給出小牛木桶理論終結一擊的，是一個長達48年的超長實驗。

這個實驗叫做Gravity Probe B。

它的核心目的是為了精密測量地球附近的測地漂移和慣性參考系拖拽，以定量地檢驗廣義相對論。

它的主要裝置是一台放在一顆衛星上的極精密的陀螺儀，衛星的軌道為圓形，並經過地球南北兩極上空。

離地高度642公里，它測量陀螺軸相對於星空背景的轉動。

按廣義相對論計算。

在這個衛星上陀螺軸的測地漂移和慣性參考系拖拽，分別是每年千分之1.8度，和每年十萬分之1.1度。

Gravity Probe B 由史丹福大學的Eve日tt教授主持，從1963開始到2011年結束。

前45年由NASA支持，它也是NASA支持時間最長的一個項目，共耗資7億5千萬美刀。

近三年則是一位由在史丹福大學獲PhD學位的沙特王子籌集的資金，耗資3000多萬美刀。

什麼？

你問為什麼早期45年花了7.5億，近期三年才花了3千萬？

別問，問就是通貨膨脹。

當然了。

雖然這項計劃的油水很多，但最終落到實處的資金依舊是個非常龐大的數字。

不過儘管Gravity Probe B耗費的時間和財力巨大，但其結果並不理想。

按原來宣稱的目標。

Gravity Probe B 能給出精度達0.01%的測地漂移數據，和精度達1%的慣性參考系拖拽數據。

而最終結果的精度只分別是 0.28%和19%，比預期的精度差二十倍以上。

但另一方面。

雖然精度出入較大，但它依舊成功的用陀螺儀直截了當地證偽了「一旦一個沒有外界干擾的陀螺的軸指向背景星空某一方向，它就總是保持這個方向」的結論。

從而將小牛的絕對時空觀給在現實中給徹底否定了結合理論端的論證，這算是徹底的蓋棺定論了。

順帶一提。

80年代初期Eve日tt曾經來過華夏，希望在七機部里請動一位知名的華夏陀螺儀專家。

但這個請求最終卻被咱們給拒絕了，因為擔心那些專家回不來。

那位Eve日tt曾經看上的專家名叫高伯龍，一位為華夏的戰鬥機行業創下了驚天偉績的先行者，一位真正的功勳。

高老去世前三年，曾經接受過南方周末的採訪。

採訪中，他說了一段讓人很有感觸的話：

「他們（海對面）提出了五十倍的年薪，用美刀結算的，那時候咱們缺外匯缺到了近乎賣血的地步，80年的外匯儲備是負的13億嗯，是負的。」

「所以我就和部長商量了一下，我說部長，如果我去海對面，這輩子估計都回不來了，用我去換這麼一大筆外匯，我覺得挺划算的嘛，我有這覺悟，要不上頭考慮一下？」

「部長當場痛罵我了一頓，和我說想都別想，你這樣的人才未來能幫上國家大忙的，為那點外匯把你放出去那是罪人！」

「後來我就留在了國內，沒辜負國家的期望，咱們天上飛的多少都和我有些關係，過幾年見到部長也能有交代了。」

何其可嘆，何其可敬。

話題再回歸原處。

其實按照正常軌跡。

小牛一直到死前都在堅持著自己的絕對時空觀，這種質疑的情況理論上是不會出現的。

因此很明顯。

小牛原先牢固的觀念定然是被某些情況打破了，讓他產生了一些無法平復釋懷的動搖。

想到這裡。

徐雲不由將目光放到了小牛的那封的末尾處，在色散現象的那句話上停留了幾秒鐘。

眾所周知。

物質之間的作用是通過場實現的，所以簡稱場作用。

場速是場傳播速度，一般認為光速與場速相同，光就是傳播中的電磁場。

換而言之。

在小牛的絕對時空觀中，光的屬性是微粒。

而從小牛信件的結尾來看

他似乎通過研究色散現象，發現了某些光在屬性上的異常？

「這應該是可能性最高的一種情況了」

空間內。

徐雲一邊摸著下巴，一邊眉頭微皺：

「只是小牛也沒在信中提及他在色散現象中發現的異常，如果說他做出了雙縫干涉實驗，且不說17世紀做這實驗的難度吧，他的語氣也絕不可能那麼遲疑」

想到這裡。

徐雲猶豫片刻，腦海中在盤算著某些事。

最終拿起紙筆，在信上寫下了最後一句話：

「牛頓先生，雖然不清楚您的疑惑，但是您是否想過」

「光的屬性」

「有可能是兩種情況共存的呢？」