第88章 傅教授的启示,利用参考系拖拽。(2 / 5)
课时的清晰韵律,“在爱因斯坦的宇宙里,时空不是舞台,而是舞台本身,是柔软、可塑的‘实体’。物质和能量告诉时空如何弯曲,而弯曲的时空告诉物质如何运动。”
他放大了黑洞模型周围的区域。“一个静止的黑洞,其时空结构是径向向内崩塌的,像一块无限向下凹陷的弹性膜。但一个旋转的黑洞,比如我们的‘卡冈图雅’……”他用手势引导着模型旋转起来,“它不仅在径向拖拽物体,更在切向上,拖着时空本身,像搅拌蜂蜜一样,让它绕着旋转轴旋转。”
陈智林紧盯着那如同漩涡般的网格线,沉声道:“兰斯-蒂林效应。旋转质量体对其周围时空产生的拖拽现象。理论上,在黑洞的能层范围内,任何物体,哪怕初始是静止的,都会被时空本身强迫着一起旋转,无法保持静止。”
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“完全正确。”傅教授点头,眼神锐利,“而且,这种拖拽效应,随着靠近视界而急剧增强。在视界之外,存在一个被称为‘静态极限’的边界。在这个边界之内,连‘保持静止’这个概念本身,都需要超光速才能实现,这是物理定律所禁止的。所以,任何落入此区域的物体,都‘被迫’跟着时空一起旋转。”
傅愽文眨巴着大眼睛,努力理解着这些抽象的概念。他指着那旋转的时空网格:“所以……空间真的在动?像水一样?”
“比水更根本,愽文。”陈智林尝试用更形象的方式解释,“想象一下,你站在一条流速很快的河里,河水就是空间本身。即使你试图在原地不动,河水也会推着你往下游走。黑洞周围的时空,就是这样一条‘旋转的河流’。”
“那我能在河里游泳吗?”傅愽文立刻举一反三。
傅水恒教授笑了起来,眼中闪烁着智慧的火花:“很好的问题!常规的推进器,就像你在河里逆着水流划桨,非常费力,而且越靠近黑洞中心——那个瀑布的悬崖——你需要的力量就越大,直到无穷大,最终你还是会被水流冲下去。但是……”他故意顿了顿,卖了个关子,看着两位听众聚精会神的表情,“如果我们不试图‘逆流而上’,而是想办法‘顺流而行’,甚至……利用水流的力量,在水面上‘冲浪’呢?”
“冲浪?”陈智林微微一怔。
“是的,冲浪!”傅教授用力一点头,双手在黑洞模型外围划出一个区域,“参考系拖拽所形成的这种旋转时空结构,就是我们的‘海浪’。它本身携带着巨大的能量和动量。我们‘探索者号’的常规引擎,功率再大,也无法与黑洞的时空扭曲抗衡。但如果我们能精确地调整自身的状态,将飞船的‘世界线’——你可以理解为我们在时空中的轨迹——巧妙地嵌入到这个被拖拽的时空流中,不是对抗它,而是与之共振,像冲浪板利用海浪的斜坡获得速度和平衡一样……我们或许就能获得一个额外的、源自时空本身的‘推力’或‘升力’。”
他调出了飞船的模拟影像,将其投入旋转的时空网格中。最初,飞船试图抵抗拖拽,引擎喷口发出耀眼的光芒,但很快就像陷入泥潭般,被拖着加速旋转,螺旋坠向视界。接着,模拟重置。这一次,飞船关闭了主要的定向引擎,只是进行着极其微妙的姿态调整,仿佛在感知着时空流的“纹理”。渐渐地,飞船开始随着时空一起旋转,但它并非笔直坠向中心,而是沿着一条复杂的、环绕黑洞的螺旋线运动,仿佛被一股无形的力量承托着,在坠落的边缘维持着一种动态的平衡。
“看,”傅教授指着那条优雅的螺旋线,“我们不直接对抗潮汐力——那是自杀。我们利用参考系拖拽产生的横向‘流’,来部分抵消径向的‘坠’。这需要极其精确的计算和控制,让我们恰好处于一个‘非测地线运动’的稳定轨道上,这个轨道并非引力自然赋予的,而是我们通过‘冲浪’技巧主动维持的。”
陈智林盯着那条模拟轨迹,大脑飞速运转,评估着其中的物理原理和可行性。参考系拖拽的数学描述——爱因斯坦场方程在克尔黑洞解下的具体形式,度规张量中那些交叉项所代表的物理意义……这一切理论,此刻在教授的比喻下,变得前所未有的生动
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