第309章 布鲁斯场方程!一解一宇宙!

 李奇维通过纯粹的思维实验,圆盘实验,证明了引力的本质就是时空的弯曲。 

 紧随而来,他就需要去描述时空弯曲的性质。 

 时空到底是怎么弯的? 

 弯曲的程度是多少? 

 等等。 

 而这些就要用到数学知识了,尤其是几何学的知识。 

 从这开始,也是广义相对论最难理解的部分。 

 数学要人命啊! 

 上一章李奇维已经论证,太空中的圆盘,若是旋转起来,则它就不是处在平直的时空了。 

 此时圆的圆周率大于π。 

 真实历史上,爱因斯坦到这一步就犯难了。 

 众所周知,爱因斯坦的数学功底不是很好。 

 因为那时的物理学界几乎只能接触到欧式几何。 

 也就是我们最熟悉的平直时空几何。 

 因为这种几何形式跟日常经验非常吻合。 

 物理学的很多实验测量,都是用的欧式几何的方法。 

 因此本来数学就不好的物理学家们,肯定不会专门再去研究其他的几何学了。 

 那么什么是欧式几何呢,它为什么处理不了时空的弯曲问题。 

 早在牛顿之前,古希腊的科学家们就对空间进行了深入的研究。 

 其中数学家们根据经验直觉,很容易就认为空间是平直的。 

 也就是三维的空间就好像一根根无限长的直线组成。 

 古希腊伟大的数学家欧几里得,基于这种经验,先是定义了点、线、面的概念,然后提出了五大公理。 

 所谓公理就是不证自明,是从宇宙中总结而出,好像天启一般。 

 第一:任意两点之间,有且只有一条直线连接。 

 第二:任意有限的直线可以无限地延伸。 

 第三:以任意点为圆心,任意长为半径,可作一个圆。 

 第四:凡是直角都相等。 

 第五:两条直线被第三条直线所截,如果同侧两个内角的和小于两个直角,则两直线会在该侧相交。 

 (或:过直线外一点,仅可作一条直线与已知直线平行) 

 (即平行线不相交) 

 欧几里得利用这五大公理,进行了逻辑严密的数学演绎,推导出23个定理,解决了467个命题。 

 由此构建了震撼人心的几何学大厦,也被称为“欧氏几何”。 

 而欧几里得本人则被尊称为“几何之父”。 

 欧氏几何自从创建后,一直统治数学界两千多年。 

 牛顿、笛卡尔等人都是在它的基础上,才发明了更多更深奥的数学理论。 

 几千年来,不仅是数学家,哪怕是物理学家,都认为欧氏几何是完美的。 

 尤其是其在物理学领域的应用,非常符合客观真实世界的现象。 

 因此,物理学家们深信不疑,空间就是平直均匀分布的。 

 虽然狭义相对论否定了空间的绝对性,但它没有否定空间是平直的。 

 不然的话,抨击李奇维的人将变得更多了。 

 但是,除了物理学是不断向前发展的,数学也是不断向前发展的。 

 数学界的天才、大佬,丝毫不比物理学家弱。 

 数学界也有百年千年难得一出的超级天骄人物。 

 甚至从某种角度而言,可以认为数学家比物理学家更“聪明”。 

 当然,这里指的都是两个领域里的最顶级存在。 

 很快,俄国数学家罗巴切夫斯基就发现,事情并非那么简单。 

 欧氏几何的第五条公理存在问题! 

 1826年,他发表了一种全新的几何体系。 

 在罗巴切夫斯基的理论里,他继承了欧氏几何的前四条公理。 

 但是第五条公理,他是这样描述的: 

 过直线外一点,至少可以做两条直线与其平行。 

 基于这五条公理,罗巴切夫斯基发现,竟然也能逻辑自恰地推导出一系列几何命题。 

 由此他就得到了一种新的几何体系。 

 后来就被称为“罗氏几何”。 

 罗氏几何和欧氏几何的区别,就在于对第五条公理表述。 

 后来我们知道,罗氏几何描述的其实就是双曲几何,其曲率是负的。(马鞍的形状) 

 在罗氏几何里,三角形的内角和不再是等于180°,而是小于180°。 

 可以说,罗氏几何在发表时,对数学界造成了巨大轰动。