2012系列：地球周围发现时空漩涡：爱因斯坦预言得到证实

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这是一张示意图，显示引力探测卫星-2号正在太空测量地球周围存在的时空扭曲效应
这是引力探测卫星-2号陀螺仪使用的其中一个超完美球体
这是一张示意图，展示一个黑洞周围存在高度扭曲的时空
　　新浪科技讯 北京时间5月6日消息，据美国宇航局网站报道，爱因斯坦的预言再一次得到了证实！科学家们经过仔细的检测，发现地球周围确实存在时空漩涡，并且其各项参数和爱因斯坦广义相对论预言的完全符合。
　　这是此间在美国宇航局总部举行的一场新闻发布会上公布的消息，探测的结果来自对该局实施的引力探测卫星B(GP-B)计划的数据分析结果。
　　引力探测卫星B项目首席科学家，斯坦福大学物理学家弗朗西斯·艾福瑞特(Francis Everitt)表示：“正如广义相对论预言的那样，地球附近确实存在时空扭曲。”
　　而美国华盛顿大学圣路易斯分校的克利福德·威尔(Clifford Will)表示：“这是一个历史性的时刻。”威尔是爱因斯坦理论研究方面的专家，他目前正担任美国国家研究理事会一个独立下设委员会的主席职务。这一委员会于1998年由美国宇航局创立，其主要目的便是对引力探测卫星B的数据进行检查和评估。他说：“有一天，今天的这个实验将被作为经典案例写进物理学教科书。”
　　根据爱因斯坦的相对论，空间和时间是交织在一起的，形成一种被他称为“时空”的四维结构。地球的质量会在这种结构上产生“凹陷”，这很像是一个成年人站在蹦床上陷进去的情形。爱因斯坦指出，引力的本质仅仅只是物体围绕这种时空凹陷的曲线边缘运动的外在表现。
　　如果地球是静止的，那这种扰动将不复存在。但是地球并非静止不动，我们的地球在不停旋转，这种旋转会产生扰动，尽管非常轻微，但仍然会产生一种四维漩涡。而这就是2004年发射进入太空的引力探测卫星-B所要探测的目标。
　　实验的原理
　　这一实验项目背后的科学原理非常简单：科学家们将一个陀螺仪送上地球轨道，使它的一个旋转轴指向一颗遥远的恒星作为参考点。在没有任何外力作用的情况下，这一旋转轴应当永远指向这一颗恒星。但如果空间是扭曲的，那么陀螺仪的指向会随着时间推移发生改变。通过对这种改变的精密检测，科学家们能了解时空弯曲的相关信息。
　　这说起来似乎很简单，但真正做起来却非常艰难。
　　首先，制造引力探测器B中4个高精度陀螺仪需要用到精度极高的球体。事实上，这些陀螺仪内部的转子是人类迄今制造过的最完美球体。它们的大小约相当于一个乒乓球，由熔凝石英和硅材料制成，其相对完美球体的误差在任何方向都不超过40个原子的厚度。这样高的精度是必须的，因为如果不是这样做，那么这些陀螺仪转轴的晃动将出现误差。
　　根据爱因斯坦理论进行的估算显示，地球周围空间的时空扭曲将导致陀螺仪旋转轴出现每年0.041弧秒的改变。1弧秒等于1/3600度。为了测出这样微小的改变量，GP-B探测器必须具备0.0005弧秒的精度。这就相当于让你测量放在100英里(约合161公里)之外的一张纸的厚度。
　　对此，威尔说：“GP-B探测器项目的工程师们不得不发明一整套全新的技术来满足这种不可思议的要求。”
　　举几个例子，工程师们开发了一种“无拖曳”卫星技术，它可以让卫星擦过地球最外层大气却不会造成对其内部陀螺仪的扰动。他们还开发出独特的技术来防止地球磁场穿透探测器从而影响其测试精度。最后，他们还设计出一种技术来测量陀螺仪的旋转角度，但整个过程中不会触碰到陀螺仪从而对其造成影响。
　　即便克服了制造和设计上的技术困难，进行这项精度空前的实验本身同样是一个巨大的挑战，但经过一年的数据收集和将近5年的数据分析，GP-B项目的科学家们认为他们已经几乎接近完成这项工作。
　　艾福瑞特说：“我们测量到测地线效应值为+6.600或-0.017，惯性系拖曳效应值为+0.039或-0.007。”
　　测地线效应是指由于地球的静止质量引起的陀螺旋转轴改变，也即时空的凹陷。而惯性系拖曳效应则是由于地球自转导致的陀螺旋转轴改变，也即时空的扭曲。测量得到的这两组数据都和爱因斯坦理论的预测非常吻合。
　　伟大的实验
　　威尔说：“根据我领导的委员会对此的看法，这项工作简直具有英雄气概。我们都被惊呆了！”
　　引力探测卫星-B的测量结果具有革命性意义，因为它让物理学家们更有信心，爱因斯坦的理论看上去实在非常古怪，让人难以接受，但事实反复证明它确实是正确的，并且可能是一个普遍的理论。地球附近空间存在的时空漩涡在其它大质量天体附近也一样存在，如中子星，黑洞和活动星系核等，只不过那里的时空漩涡更加剧烈，规模更加大而已。
　　威尔说：“如果你想在一个黑洞周围高度扭曲的时空中完陀螺，它不会出现那么轻柔的偏转，它会剧烈晃动，甚至整个倒过来。”
　　在双黑洞系统中，两个黑洞相互绕转，而黑洞本身也在自转，它的本身就相当于一个旋转的陀螺。想象一下，一对相互绕转，存在自转，还在疯狂晃动翻转的黑洞吧！这虽然听起来实在非常诡异，但这就是爱因斯坦的广义相对论所预言的。而这一次引力探测器-B的测量结果则证明，这种情形是确实可能的！
　　这项伟大实验的意义还不仅仅局限在对广义相对论的检验，它还深刻影响了数百位年轻物理学家的生活。
　　艾福瑞特说：“由于这项实验主要以大学为主导进行，很多学生直接参与到了研究工作当中。斯坦福大学有超过86位博士生参与了研究工作，还有14位来自其他大学的学生获准加入了科学团队。除此之外，数百名本科生和55名高中生也参与了项目的辅助工作。宇航员萨利·赖德(Sally Ride)和诺贝尔奖获得者，着名物理学家埃里克·康奈尔(Eric Cornell)也加入了这项实验工作。”
　　美国宇航局自1963年开始便持续拨款支持引力探测器-B的研究开发工作。这意味着艾福瑞特和他的一部分同事们已经在这个项目的设计、建造、运行和数据分析工作上花费了整整47年时间！从而使其成为美国国家航空航天局(NASA)历史上研发持续时间最长的科学项目。这确确实实是一项史诗般的工程！
　　未来的路
　　那么接下来呢？
　　艾福瑞特想起了他的论文导师，诺贝尔奖获得者，着名实验物理学家帕特里克·布莱克特(Patrick M.S. Blackett)给他提出的建议：“如果你在物理学研究上不知道下一步该做什么，那么就试着开发一些新技术，它们会带你找到新的方向。”
　　艾福瑞特说：“好吧，我们在研制引力探测器-B的过程中开发了13种新技术，谁知道这些新技术会将我们引向何方呢？”不过毕竟，这条史诗般的漫漫科学之路，我们已经迈出了第一步。(晨风)

为爱点亮灯火

1楼

　位于地球底部的巨大陆地最近流传出了令人不安的消息。一些在飘逸流转的极光下设立了前哨站的科学家们几乎被吓瘫，惊愕的美国高层正在老家审查他们经过裁剪的报告。　　俄罗斯的研究人员位于南极冰层下巨大的沃斯托克湖附近，过去几年里，他们一直报导着怪诞的反常和事故，以至于这里有时看上去连接着蔓延疯狂的破碎边缘。

　爆发异常的区域　　冰下2英里处发现人工建筑物

　　2001年4月，世界最大的秘密之一被揭露：巡回间谍卫星探测到坚硬的南极冰层数公里下包裹着一座古代建筑或装置。美国军方马上出动镇压了报道，主流媒体只能忠实地遵从。


　　尽管消息被封锁，报道仍然使紧跟在发现之后开始的秘密挖掘项目浮出水面。一些欧洲国家公开抗议美国军方的挖掘工作。
　挖到冰层深处……里面躺着什么?　　“如果美国军方在底下造了什么东西，那他们侵犯了全世界的南极财富，” Nicole Fontaine的助手，同时也是欧洲议会的法国主席说道。“如果没有，那这个东西至少有12,000多年，与覆盖南极洲的冰层一样久远。那将是地球上最古老的人造建筑。五角大楼应该密切关注国会的呼叫并公开一切隐藏的东西。”
　　而联邦政府和五角大楼无视呼应。
　　高科技和奇怪事件


美国军方惊人的巨型熔岩号钻土机

　　不久之后，军事观察家们注意到机械设备正被运往南极。猜测随之爆发，一些人坚信美国空军运送的是他们的巨型核动力隧道钻孔机——熔岩号，它被C5-A飞机加载着飞往南极洲的基地。

　　熔岩号——一个据说可以容纳4到6名工作人员的圆柱形的舱体——能够在地下穿梭，已经在内华达州，科罗拉多州和新墨西哥州成功试运行。

方念姨

基本解释
　　[time and space] 时间和空间 　　任何事物都处于一定的时空之中
详细解释
　　时间和空间。 [1] 　　陈原 《社会语言学》2.5：“为打破时空的限制，人们发展了书面语－－即文字。” 萧乾 《一本褪色的相册》一：“它能冲破时空局限，使生活从平面变为多棱多角。” 　　近代物理学认为，时间和空间不是独立的、绝对的，而是相互关联的、可变的，任何一方的变化都包含着对方的变化。因此把时间和空间统称为时空，在概念上更加科学而完整。时空也是四维的，由坐标x, y, z和时间t组成。
基本含义：
　　如果宇宙是静止的，那么天体物质不会收缩膨胀、不会有物理、化学反应、光也不会射到地球上来，因为它还没有产生，生命也不会存在。所以世界只能是绝对运动的。物质的运动构建时空，宇宙中的时与空是没有间的，间是人为的划分，人把地球绕太阳转一圈划分为一年，地球自转一圈划分为一日，太阳系绕银河系的时就没有划间了，因为没用；有间才有用，无间不可用。按物质的运动区域划空为间，比如太阳系、银河系，而实际上所有星系的空间都是不断移动变化的，所以空间和时间一样都是不断流动变化的，所以宇宙中的绝对定位是不可能的，因为一切都在变化。没有物质运动，时间和空间是不存在的。有物才有空，无物无空，物动时自成，物质有不同的成分，通过物理运动形成不同的组合产生不同的化学反应，不同化学反应产生不同的生命，生命产生思维，思维根据自身利益需求分割时空，就叫做时间与空间。 　　任何事物都处于一定的时空之中，是四维的空间，上面的点是事件。 　　近代物理学认为，时间和空间不是独立的、绝对的，而是相互关联的、可变的，任何一方的变化都包含着对方的变化。因此把时间和空间统称为时空，在概念上更加科学而完整。 　　P.S.上面提到的“空间”一词其实不够确切，时空（四维）与空间（三维）有着相差一个维度的区别，它们也不同于通常所说的希尔伯特空间。把宇宙看作四维时空，有一个很重要的原因在于它恰好可以全面地描述发生在我们能够认知的三维空间中发生的一切事件。
编辑本段时间
时间的本质
　　时间随宇宙的变化而变。时间是因变量。——时间的本质，Deng's时间公式 　　t=T(U,S,X,Y,Z......) 　　U－宇宙；S空间，XYZ，......事件，顺序 　　时间是宇宙事件秩序的计量。时间的本质 　　什么是时间？时间是宇宙事件顺序的度量。 　　时间不是自变量，而是因变量，它是随宇宙的变化而变化。
Deng's时间公式：
　　t=(S1,S2,S3,...,Sn)，世界事件发生次序的序列。其中，S是事件，S1,S2,S3,...,Sn是事件1，2，3，.....，n发生的顺序，时间就是对这些事件发生顺序的排序，标志的计量。 　　时间”是一个计量“事件过程的长短”的“类别名词”。 　　可以说没有了“事件”，也就没有了时间（您可以试着举出没有事件还有时间的例子） 　　时间在数学、物理上用坐标轴表示。“时间”时会出现什么状况？怎样利用时间的本质来思考“衰老”的问题？下面开始细致的分析，内容包括：为什么有些“事件”可以“同时发生”，有些却不能？时间与我们有什么关系？时间和空间是存在的必然形式。 时间是存在的表现形式。 空间＋时间＝运动如果宇宙是静止的，那么天体物质不会收缩膨胀、不会有物理、化学反应、光也不会射到地球上来，因为它还没有产生，生命也不会存在。所以世界只能是绝对运动的。物质的运动构建时空，宇宙中的时与空是没有间的，间是人为的划分，人把地球绕太阳转一圈划分为一年，地球自转一圈划分为一日，太阳系绕银河系的时就没有划间了，因为没用；有间才有用，无间不可用。按物质的运动区域划空为间，比如太阳系、银河系，而实际上所有星系的空间都是不断移动变化的，所以空间和时间一样都是不断流动变化的，所以宇宙中的绝对定位是不可能的，因为一切都在变化。没有物质运动，时间和空间是不存在的。有物才有空，无物无空，物动时自成，物质有不同的成分，通过物理运动形成不同的组合产生不同的化学反应，不同化学反应产生不同的生命，生命产生思维，思维根据自身利益需求分割时空，就叫做时间与空间。间　空间是具体空间和一般空间组成的对立统一体。 　　什么是具体空间？具体空间是有具体数量规定的认识对象，是有长、宽、高三维规定的空间体，是一般空间的具体存在和表现形式，是存在于具体事物之中的相对抽象事物或元实体。 　　什么是一般空间？一般空间是没有具体数量规定的认识对象，是无长、宽、高三维限制的空间体，是具体空间的本质和内容，是存在于具体事物和相对抽象事物之中绝对抽象事物或元本体。 　　空间是存在于世界大集体之中的不可被人感到但可被人知道的普通个体成员。

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穿越时空的方法
　　时空(1张)　　还有一种理论，即使超越光速，也是在事情发生之后折射出的事情的光影，也就是说你能超越光速去当时光影看到事情经过。你无法去影响它的发生。　 　　我们在第三章中已经阐述过“什么是时间”和“什么是空间”，并认为通过强能场或力场的手段是无法使时间倒流，也不可能以超光速使时间倒流。相对高速的运动只会让单位时间延缓，即一秒的时间的“嘀～嗒”间隔拉长。而从“空间”角度，我们也从第三章中了解“空间”是宇宙基态真空，而不是相对论中的重力场或引力场线构成的。因此即使有方法制造出“超空间”，也一样不可能穿越时空回到过去。同样，如果利用某些特殊的天体，如:黑洞的强大力场，也是不可能令时空倒流。因此，我们也许会失望地看到：电影“星际迷航”中的黑洞时空穿梭隧道其实是忽悠人的方法。 　　而同样，现代物理学中的超弦理论，去寻找物质体的最小本源的“弦”，这种拥有“十一维空间”结构的概念一样不会提供“虫洞”“孔洞”的途径让我们去穿越时空。这些只是幻想，都是由相对论里对时空错误理解而引发后来的理论对时空的认知。 　　尽管如此，也不代表绝对无法穿越时空，至少在相对论等现代物理学的范畴里，我们还是可以延缓时间去未来的。至于回到过去，也不是绝对没有方法的。我在早期研读现代物理学的基础理论时，也曾非常失望过，认为我们的宇宙绝对不可能提供一个时空穿梭的途径。但是后来，我在我所逐渐拓展的对宇宙起源和宇宙结构的认知的基础上，我找到一种可能的渠道。请注意，这个方式可能是可行的，但整个过程仍旧有许多目前科学技术无法突破的障碍。
基态真空为0能量
　　在第二章中，我们介绍了“空间折叠”。而在介绍“空间折叠”中，我们引入了一个概念，这也可能是现代物理学忽然的一点：基态真空为0能量，即没有一切形式的能量，包括振动、波动等一切形式能量。而在第三章中，我们也简单介绍了“什么是时间”中，也解释了“时间”是能场或力场的表现，人们的感性认知。那么，从中我们可以看到，基态真空是0能量的同时，时间也为0. 　　也许你会发问，真空（基态真空）不是会因为西格斯机制自发破缺能量元吗？而我可以告诉你，基态真空在相对地球上的我们人类历史小范围时间上，甚至基态真空中的某些区域可能是非常稳定。实际上，我们应该已经发现，我们各个时期地球历史时间上的基态真空的时间都为0.也就是说基态真空的0时间映射着我们宇宙可视世界里的所有相对时间历史。 　　
图 基态真空映射的地球历史时间，其小范围内基本是稳定的，可视基态真空的时间为0时间。 　　我要说的意图已经很明显地体现在上图中，穿越时空的方法就是要进入基态真空0速度初始惯性系状态，不要忘了我们所处的世界是相对基态真空以无限大速度的粒子形态世界。由于宇宙的背景空间场（或是U惯性系能量场/也可能是宇宙常数）衰退的缘故，真空中的光速变成了可视世界里的最快的速度极限，并且，现在的真空光速比早期宇宙的真空光速要慢的多了。要想进入基态真空进行时空倒流，就要先突破光障。除此之外，即便能侥幸进入0能量0时间状态中，也不一定能找得到“相对时间的方向”。也许，你反而会到未来，甚至莫名的地方。 　　在本章所阐述的时空穿梭的方法，还有一个疑问。当时间机器从A时间回到过去的B时间时，A时间里的宇宙总能量就会比B时间少。这个总能量的减少可能会导致基态真空的某些区域异常，使原本稳定的区域0时间0能量场不稳定。从而使时空穿梭的 频次受到影响，有可能令回到过去的人无法随时回到原来的时空中。
隧道理论
　　时空隧道：从一个时间一个地点到另一个时间另一个地点的通道。

覃至册

漩涡目录

漩涡 xuán wō
漩涡的产生
千奇百怪的漩涡袁崇焕故里的“大角”和“母猪喷”
云南梯田中的神秘漩涡
俄勒冈的魔力漩涡
漩涡 xuán wō
漩涡的产生
千奇百怪的漩涡 袁崇焕故里的“大角”和“母猪喷”
云南梯田中的神秘漩涡
俄勒冈的魔力漩涡
展开 编辑本段漩涡 xuán wō
　　(1).水流遇低洼处所激成的螺旋形水涡。 明 孙蕡 《次归舟》诗：“柁工鸣板避漩涡，橹声摇上 黄牛峡 。” 峻青 《海啸》第二章：“那急剧旋转着的漩涡，一个追赶着一个，疯狂地向着前面涌去。” 刘白羽 《长江三日》：“峡窄 江 陡， 江 面布满大大小小漩涡。” 　　(2).比喻气体、烟雾等旋转时形成的螺旋形流向。 高云览 《小城春秋》第三九章：“在充满劣等烟草味的小牢房里，烟雾继续从他嘴里一口一口的吐出，周围弥漫着青烟的漩涡。” 　　(3).比喻某种使人不能自脱的境地。 宋 朱熹 《答吕子约书》：“ 苏黄门 初不学佛，只因在 筠州 ，陷入此漩涡中。” 郭沫若 《洪波曲》第十一章二：“你不要和他们混在一道噢，旋进了漩涡是很危险的噢！” 冰心 《寄小读者》十九：“我不幸也曾陷入这种漩涡！” 　　(4).指酒涡。 骆宾基 《一个唯美派画家的日记》：“她那嘴角有一个笑的漩涡出现了，其他部份的肌肉全是静止的。”

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漩涡的产生
　　由 台风
于地转偏向力[1]，物体在地球表面垂直于地球纬线运动时，由于地球自转线速度随纬度变化而变化，由于惯性，物体会相对地面有保持原来速度的运动方向的趋势，这就叫地转偏向力。在北半球，物体从南向北运动，地球自转线速度变小(赤道处线速度最大)，物体由于惯性保持线速度不变，于是就向东偏向，相对运动方向来说就是向右。从北向南运动时，地球自转线速度变大，于是就向西偏向，相对运动方向也是向右。所以在北半球物体运动时统一受到向右的地转偏向力。同理，物体在南半球运动时统一受到向左的地转偏向力。 海洋漩涡
现在再来看这个水流产生的漩涡.假如没有地转偏向力的话,那么水流将会沿着从中心出发的放射状线条流入.流入速度方向指向中心。例如在着名的赤道之国厄瓜多尔的赤道线上，用漏斗注水实验时，水流呈垂直下降而不形成漩涡。在北半球，流入速度方向偏右，所以流入的水流速度方向指向中心偏右位置，这就形成了逆时针的漩涡。同理在南半球形成顺时针漩涡。

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千奇百怪的漩涡
　　水流遇低洼处所激成的螺旋形水涡就是漩涡。大部分漩涡让人望而生畏，产生恐怖的联想。今天就让我们到世界各地，看看那些千奇百怪的漩涡。
袁崇焕故里的“大角”和“母猪喷”
　　广西藤县天平镇新马村，是明朝军事家袁崇焕的故里。来到这里的人除了凭吊怀古，更想看看浔江中两个奇怪的漩涡。 　　这两个奇怪的漩涡，一个叫“大角”，一个叫“母猪喷”。“大角”位于浔江上游河流中线的左边，“母猪喷”则在浔江下游河流中线的右边，它们相距约60米。 　　当地居民传说，如果船只从“大角”经过时被卷进漩涡，船上的物品会从斜对着它的“母猪喷”中喷出来。两个漩涡每天都会发出杀猪般的声音，到了丰水期，“母猪喷”还会喷出沙来，约5分钟就喷一次，高度可达两三米。 　　对于船只被“大角”吞没后，货物又从“母猪喷”浮上来的现象，专家分析说很可能是地下河造成的，被吞的船只及货物随地下河漂流了一段距离后，又在另一个地方冒出了水面。

夏卓雷亭

云南梯田中的神秘漩涡
　　位于云南省元阳县哀牢山南部的元阳梯田，是哈尼族人留下的杰作。梯田充分利用水资源环境，形成了独特的灌溉系统。 　　不过，1989年的一个清晨，一个巨大的神秘漩涡突然出现在元阳梯田群中，短短几分钟，就把其中一块田中的水一卷而空，与它仅有一埂之隔的其它梯田却毫发无损。据说当时看到漩涡的人纷纷病倒、昏迷不醒。当地人认为漩涡的出现是水鬼作怪。 　　18年后，漩涡之谜才被揭开：这片梯田下很深处是喀斯特地貌，有一条裂缝在多年侵蚀中接近了这块梯田，最终在1989年那个清晨，延伸至地表，并形成巨大的漩涡，吸走了梯田里的水。淤泥马上掩盖了裂缝，因此没有在地面留下任何痕迹。

方念姨

俄勒冈的魔力漩涡
　　如果你以为漩涡只存在于水中，那你就错了，陆地上不仅有旋涡，且更加神秘异常，“俄勒冈漩涡”就是最好的例证。 　　“俄勒冈漩涡”位于美国俄勒冈州格兰特山岭和沙甸之间，这里有一座歪斜程度可与比萨斜塔媲美的古旧木屋，走进去就会感到一股巨大的拉力把你拉向木屋中心，动物到了这里也会本能地回避。 　　在木屋里，任何成群飘浮的物体，如在小屋吸烟后上升的烟气、撒出的碎纸片……都会聚成漩涡状，就像有人在空中搅拌它们似的。 　　有科学家用铁链拴住一个13公斤的钢球，吊在木屋的横梁上，钢球立刻倾斜成某个角度，指向“漩涡”中心。不可思议的景象让任何人看了都忍不住怀疑自己是否到了外星球。 　　后来，科学家用仪器测定，发现这里有个直径约50米的磁力圈。而且磁力圈并非固定的，而是每9天沿圆形轨道移动一次。至于当地为什么会出现这种奇怪的磁力圈，科学家就无法解释了。[2]