学习之旅 · 第 2 阶段
为什么万物下落一样快?
没有空气时,羽毛和锤子下落得一样快。可这是为什么?爱因斯坦的回答彻底改变了我们对引力的认识。一共三站:每一站你都先给出自己的判断,再在实验中验证。
第 1 站,共 3 站
没有窗的电梯
1907 年,爱因斯坦还在伯尔尼专利局工作。他忽然想到:自由下落的人感觉不到自己的重量。后来他把这称为自己“最幸福的想法”。由此诞生了一个思想实验:两个没有窗户的舱室。
第 2 站,共 3 站
橡皮膜与水星
1915 年,爱因斯坦的答案完成了:质量使时空弯曲,物体沿着这种弯曲运动。最有名的比喻是一张放着重球的橡皮膜。这一理论的第一次重大检验,是水星轨道上的一个微小谜团。
第 3 站,共 3 站
1919 年的日食
如果引力能使光偏折,那么擦过太阳边缘的星光就会被稍稍弯折。只有当月球挡住太阳时,才能看见这样的星星。为了观测 1919 年 5 月 29 日的日全食,英国天文学家弗兰克·戴森和阿瑟·爱丁顿派出了两支观测队:一支去西非外海的普林西比岛,一支去巴西的索布拉尔。
来源:
- 维基百科:等效原理
- 维基百科:广义相对论的历史
- Wikipedia(英语):History of general relativity——1907 年“最幸福的想法”
- 维基百科:阿波罗 15 号——月球上的锤子与羽毛
- 维基百科:广义相对论的实验验证
- 维基百科:祝融星
- Magdalena Kersting: Free fall in curved spacetime – how to visualise gravity in general relativity. Physics Education 54 (2019), 035008
- 维基百科:引力时间膨胀
- 维基百科:1919 年 5 月 29 日日食
- Luís C. B. Crispino, Daniel Kennefick: 100 years of the first experimental test of General Relativity. Nature Physics 15 (2019), arXiv:1907.10687