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第221章 星轨之问（第3页）

费政老师从牛顿的苹果开始讲起。

“1666年，英国，林肯郡。”他走回讲台中央，双手背在身后，“一个二十三岁的年轻人因为瘟疫从剑桥回到家乡。在那个漫长的夏天，他坐在花园里思考——为什么苹果总是垂直落向地面？为什么月亮不会掉下来？”

他在黑板上画了一个苹果，又画了一个月亮。

“牛顿花了二十年才想明白这个道理。”费政老师的声音变得深沉，“苹果落地，月亮绕地球转，地球绕太阳转——所有这些，都是同一种力在作用。这种力与质量的乘积成正比，与距离的平方成反比。”

他指向黑板上的公式：“这就是万有引力定律。从苹果到月亮，从太阳系到银河系，整个宇宙都在这个简单的公式支配下运转。”

贾永涛举手：“老师，那为什么月亮不会掉下来？”

“问得好！”费政老师赞许地点头。

“因为月亮有足够快的横向速度。想象一下——”他在黑板上画了一个地球，又画了一个绕着地球转的月亮，“引力让月亮不断‘落’向地球，但它的速度又让它不断‘错过’地球。这种永恒的坠落，就是轨道。”

张明恍然大悟：“就像扔石头，扔得越快，飞得越远？”

“正是！”费政老师说，“如果扔得足够快，石头就会绕着地球转，永远不落地——这就是人造卫星的运行原理。”

王强瞪大眼睛：“那要是扔得再快呢？”

“那就飞离地球了。”费政老师笑了笑，“第二宇宙速度，11.2公里每秒。”

他继续讲下去，从牛顿讲到爱因斯坦。

“但牛顿的引力理论有个问题。”费政老师擦掉黑板上的图，重新画了一个太阳和一个绕着它转的水星，“它解释不了水星轨道近日点的进动——每百年43角秒的偏差。直到1915年，一个叫爱因斯坦的专利局职员提出了全新的理论。”

他在黑板上写下五个大字：广义相对论。

“在爱因斯坦看来，引力不是一种‘力’。”费政老师的声音里有一种近乎诗意的张力，“而是时空的弯曲。质量大的物体会弯曲周围的时空，其他物体沿着弯曲时空中最‘直’的路径运动——这叫测地线。”

他用粉笔在黑板上画了一个网格，在中心处用力一按，粉笔灰四溅，网格凹陷下去。

“太阳弯曲了周围的时空，地球只是沿着这个弯曲时空运动。就像在凹陷的床单上滚动的玻璃弹珠。”费政老师抬起头，看着我们，“这个理论预言了很多神奇的现象——光线经过太阳时会偏折，引力场中时间会变慢，还有引力波的存在。”

周博举手：“老师，引力波真的存在吗？”

“1974年，泰勒和赫尔斯发现了一对脉冲星双星。”费政老师走到窗边，仿佛在眺望遥远的星空，“它们的轨道在衰减，衰减速率与广义相对论预言的引力波辐射导致的能量损失完全一致。1993年，他们因此获得了诺贝尔奖。这是引力波存在的间接证据。”