魔法导论无弹窗 第一百六十二章 广义相对论
将空间看作一个不会改变的参量，并不能说其错，但是当遇到某些观察偏差以后，就需要引入更多参数来解释这个偏差。在中世纪的时候地心说是人们所奉行的宇宙学说，那么当观测到火星的逆行时，就不得不引入“本轮-均轮”概念来解释这一现象，既，火星绕着一个没有实物的点运行，这个虚拟的点才是绕着地球运行的东西。
而当日心说能以更少的参数，更精简的数学模型描述这个现象时，地心说就被代替了。
万有引力也是一样。
作为物理学上的巨擘，牛顿爵士能以极其优雅的公式来描述世间万物的运行规律，以至于直到今天，万有引力公式依旧是学生作为物理学探究万物的启蒙，影响了一代又一代人。
只不过随着物理学的进步和发展，随着观测精度的越来越高，人们发现万有引力的计算与实际的观察结果出现了偏差，水星在运行至近日点时，其位置为何总是与推算不同？
有些科学家尝试找出一个隐藏在宇宙中，扭曲光线传播的物质，或者找到一颗行星，扰乱水星的运行轨迹，然而均未成功。
直到阿尔伯特爱因斯坦发表了广义相对论，才以非常简洁的方式解释了这个现象，不仅仅是水星岁差问题，还有其他大质量天体运行中出现的观察偏差，并以另一种全新的模型诠释了万有引力。
虽然物理学中还有很多问题未能解决，但是至少在找到更简洁高效的方式来解释这些问题之前，相对论就是科学家解释物体运动规律最有效的工具。
“不过想要通过广义相对论进行计算，就必须引入一个数学计算工具：黎曼几何”，李力从身后的行李箱侧面里掏出笔和纸，铺开在桌子上，边说边写：“当空间方向为不可扭曲的直线时，我们可以使用欧式几何来表示，维度坐标系中所有的坐标向远处无限延伸，没有交叉。”
“但是在广义相对论中，空间本身，或者所物体所属坐标参考系本身是可以扭曲的，x轴和y轴除了相交于原点以外，也有可能在远处相交，比如说，将地球表面看作一个完整的坐标参考系，那么就会有一个现象，那就是东西方向的维度线与南北方向的经度线有不止一个交叉点。
“这也是黎曼几何的学说基础：将一个几何实体当成一个参考系，而不仅仅是一个欧式空间中的一个实体。”
樾樾听到这里，若有所思地说：“所以，广义相对论就是建立在我们的世界处于三维曲面参考系的基础上咯？”
“基本对，但是错了一点”，李力抬起头来对着她笑了笑，“不是三维曲面参考系，而是四维。
“但本质上，广义相对论只是一个理论模型，当我们需要解决具体问题的时候，就需要具体的公式。”
李力面前的稿纸上绘制着一个简单参考系网格，但是不同的是网格的中央却改用曲线连接，形成一个立体的凹陷。接着，他将依然常温的小冰球放在了凹陷的中央，并将另一个较小的小球放在远处，然后画了一条绕过太阳的曲线，从太阳背后射向太阳边缘，并在接近太阳的时候向内弯折，形成一个中间弯曲的线段，并连接向小球。
“假设这个星球是太阳，来自金星的光从太阳背后的射向太阳边缘，但是由于太阳引力场的原因，光线在距离太阳边缘的时候发生了弯折，最后被我们观测到。”
“注意，如果我们并不知道引力井能够弯曲光线，那么当我们观测到金星时，我们认为的金星位置，是在这里”
他沿着地球到太阳边沿的线段做出射线，然后在距离金星不远处的地方画了一个小圈。
“这就是观测结果偏差，但他本质上还是由我们未知的现象导致的，此时我们就可以算一下光在引力场中的运动张量。
“我们在小学二年级的时候就学过引力场方程，首先我们将太阳的密度转换为各个方向上的分量，代表物质和动量的张量，然后带入公式，由于其他常数我们都已经知道，顺便曲率张量可以由度规张量算出，那么最终我们可以算出在太阳的影响下整个时空被扭曲的度规张量。。。”
一边说，李力一边下笔在纸上写出晦涩难懂的方程，将原式写出后，带入参数一步一步推算起来。
“在算出度规张量后，我们可以将光带入其中，由于光的质量为零，所以在这里我们可以将他看做是一维动量，这样的话就可以求出光进入扭曲时空中的相对光速和转动角。。。”
“当我们知道了其偏差角以后，就可以通过此偏差角进行轨道修正，事实上如果通过万有引力公式，金星的轨道大约是这样。。。”
“但是其真实的轨道参数很可能是这样。。。”
在写满了三张白纸后，李力终于计算出了最终结果，在稿纸最后写下了一个极其复杂的公式，即便如此，公式里的很多参数也还是未展开的形式，也就是说如果要展开，其表达方式会更加复杂。
然后，他长长地舒了一口气，抬起头轻松地问道：“明白了吗？”
迎着他的是三张懵逼到极点的脸。
四双眼睛大眼瞪小眼，互相瞪了十几秒，还是欧文大魔导师率先反应过来，从趴着的姿态瞬间切换到倚靠地姿态，努力维持着他世外高人的样子，满意地点了点头：“很好，非常好，推导结果一目了然，嗯，很好。”
听闻此话的樾樾斜着眼睛鄙视地看了欧文大魔导师一眼，“就好像您看懂了一样。”
欧文大魔导师假装没听见樾樾说的话，清咳一声，一本正经地切换了话题，“马上就要出发了，等回到实验室，李力你可以把这些整理整理，写一篇论文发到魔法学会，我估计那群看星星的一定会很感兴趣的。”
懵也不能光我一个人懵，大家懵才是真的懵。
“额。。。很难么？”看到三位的表现，李力摸着后脑勺疑惑地说，“这不就是很简单的线性变化么？啊！我知道，你们大概是不明白为什么相同实体在不同坐标系下的展示是吧？这个东西其实是可以用线性代数来表示，事实上在线性代数里，不同参考系就是一组不同的基，所以我们可以将。。。”
话还没说完，樾樾就从椅子上弹了起来，捂着肚子表情痛苦地说道：“哎呦。。。肚子疼。。。我一定是中午吃坏肚子了，我先去厕所了，你们自便。”
说完，还没等李力反应过来，一个瞬移消失不见。
欧文大魔导师则老神在在地站起来，看了看墙上的挂钟，自言自语地说了句：“嗯，我去看看车来了没。”
然后快步走出茶座，仿佛有人撵他一样，看那腿脚怎么着都不像是一个七十多岁的老年人。
李力被这两位弄得愣了半晌，直到欧文老师的背影消失在转角，他才奇怪地看向一脸淡然的莉莉丝，“一个神之下，肚子疼？”
莉莉丝想了想说道：“有可能是消化不良。”
具体是消化什么不良，明眼人一眼就能看出来。
李力一脸遗憾地咂咂嘴，他还想讲一讲关于张量和线性变换的类同呢，这样能够更好的理解这类参考系的变换方式，例子都已经准备好了。
唉，一点求知欲都没有。