Sapphire Light Bends Space and Time — 用中文阅读
故事标题目前仍是英文,正文是中文。

在莫里森天文馆内,一道模拟的星光,璀璨的蓝宝石色,划破黑暗的穹顶。“看,它走的是一条完美的直线!”德夫指着上方,脸上被宇宙的景象照亮。但当光线经过一颗投影的恒星时,它略微弯曲,形成了一个闪烁的光晕。“哇,你看到了吗?”阿德里安娜惊呼道,抓住了佩特拉的胳膊,“光线刚才弯曲了!”

“光应该是宇宙中最快的东西;没有什么能改变它的路径,”德夫困惑地说道。佩特拉打开了她的发现笔记本。“我读到,一位名叫亚瑟·爱丁顿的英国天文学家在十九一九年的一次日食期间测试了一个大胆的想法,”她解释道,铅笔轻敲着纸页。“他认为,某个非常非常巨大的东西可以使光线弯曲——不像水那样,而是某种强大得多的力量。”

要理解这个想法,我们必须回到二十世纪初,在瑞士伯尔尼的一间小公寓里。一位年轻的专利员有了一个革命性的想法,这个想法与钟表或机器无关。它关乎宇宙本身的结构。

他名叫阿尔伯特·爱因斯坦,而他的游乐场就是他自己的思想。他进行“思想实验”,想象那些无法在实验室中进行测试的情境。“如果我在深空中乘坐电梯坠落,会发生什么?”他想。他意识到自己会失重,就像宇航员一样漂浮。

然后他想象一道光束穿透电梯,随着电梯加速向上。对他这个电梯里的人来说,光会向下弯曲,仿佛被重力拉扯!这启发了他的伟大构想。正如爱因斯坦本人后来所说:“想象力比知识更重要”,因为正是他的想象力开启了对宇宙的新视角。

爱因斯坦意识到,引力并非是一种拉动物体的力,而是时空本身的弯曲!想象一下,一个保龄球放在蹦床上——它会形成一个凹陷,附近滚动的弹珠都会向它弯曲。“行星和恒星就是这样扭曲时空的,”佩特拉低声说道,看着眼前的景象。“像中子星这样引力极强的物体,会把时空扭曲到极致,一茶匙的中子星物质就有六十亿吨重!”

这正是亚瑟·爱丁顿爵士在“一千九百一十九”年着手验证的设想。在一次日全食期间,他拍摄了太阳附近恒星的照片。他的照片证明了这一点:星光正如爱因斯坦预测的那样发生了弯曲!这是宇宙形状可以被扭曲的第一个物理证据。

回到天文馆,灯光亮了起来。“所以我们看到的星光不是随意弯曲的,”佩特拉转向她的朋友们说,“那是引力透镜效应!光线是沿着那颗恒星引力造成的时空曲线传播的。”德夫的眼睛睁大了。“哦!所以恒星就像一个保龄球,光线就像一颗弹珠从它旁边滚过!”

“这会影响地球上的任何事物吗?”阿德里安娜问道。“当然会!”佩特拉惊呼。“太空中的全球定位系统卫星就必须为此进行调整!它们的时钟在重力较弱的太空中运行得稍微快一些。”德夫拿出手机。“所以,我们能用地图找到这里,仅仅是因为它考虑了时空弯曲?这太不可思议了!”

“所以大质量物体不会拉扯光线,”佩特拉总结道,啪嗒一声合上笔记本。“它们只是弯曲了光线行进的路径。”阿德里安娜抬头看着穹顶,一个新的问题已经形成。“好吧,所以重力弯曲光线……但光到底是什么呢?它是一种波,还是一种粒子?”