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（Amelia/譯）從前有一位長(zhǎng)著好看白頭發(fā)的博士。他想出了很多重要的點(diǎn)子，所以很有名。他的好看白頭發(fā)是在他想出來(lái)那些東西之后才長(zhǎng)的；但是到了所有人都發(fā)現(xiàn)他的點(diǎn)子有多好的時(shí)候，他已經(jīng)有白頭發(fā)了，因此所有人想到他時(shí)都是這個(gè)樣子。他非常會(huì)想好點(diǎn)子，以至于我們會(huì)用他的名字來(lái)形容“會(huì)想的人”。
他的兩個(gè)最重要的點(diǎn)子，說(shuō)的是空間和時(shí)間是怎么回事?，F(xiàn)在你正在看的這篇文，只用人們最常用的一千個(gè)詞來(lái)說(shuō)這兩個(gè)點(diǎn)子。第一個(gè)點(diǎn)子是博士在辦公室干活的時(shí)候想的；十年后當(dāng)他在學(xué)校干活時(shí)，又想出了第二個(gè)點(diǎn)子。今年，這第二個(gè)點(diǎn)子出來(lái)剛好一百年。（當(dāng)然，他也有很多其他同樣重要的點(diǎn)子。人們花了許多的時(shí)間要搞明白他怎么這么會(huì)想。）
第一個(gè)點(diǎn)子叫做小點(diǎn)子，因?yàn)樗f(shuō)空間和時(shí)間的幾個(gè)小部分。第二個(gè)叫大點(diǎn)子，說(shuō)了小點(diǎn)子沒(méi)說(shuō)到的東西。大點(diǎn)子要比小點(diǎn)子難很多。數(shù)字好的人很容易用小點(diǎn)子回答問(wèn)題，但要用大點(diǎn)子做些什么，你得數(shù)字非常非常好。先看小點(diǎn)子能讓看懂大點(diǎn)子更容易。
小點(diǎn)子http://3.im.guokr.com/fCi-7uFz-pdTyselePV-Q-iiNFxGJCC88OcenbiHU3iPAAAA4AEAAFBO.png
人們很早就知道，要說(shuō)一個(gè)東西走得有多快，先要說(shuō)它走過(guò)了啥。現(xiàn)在，你可能沒(méi)有在地上動(dòng)，但你和地面都在圍著太陽(yáng)非?？斓貏?dòng)。如果你說(shuō)地面不動(dòng)，那你也沒(méi)動(dòng)；如果你說(shuō)太陽(yáng)不動(dòng)，那你就在動(dòng)。這兩句話都對(duì)，就看你說(shuō)是誰(shuí)沒(méi)在動(dòng)。
有人以為這個(gè)說(shuō)“動(dòng)”的點(diǎn)子就是空間博士的大點(diǎn)子。不是的。在他之前，這點(diǎn)子就有好幾百年了。他想出這個(gè)大點(diǎn)子是因?yàn)?，那個(gè)老的點(diǎn)子有個(gè)問(wèn)題。
問(wèn)題就是光。在他之前幾十年，有人用數(shù)字講明白了光的波和電的波是怎么在空間里動(dòng)的。所有人用所有能想到的辦法檢查這些數(shù)字，看起來(lái)是對(duì)的。但是有個(gè)壞事兒：數(shù)字說(shuō)，波在空間中每秒只走一定的距離。（大概是繞地球七圈。）數(shù)字不說(shuō)誰(shuí)沒(méi)在動(dòng)，只是說(shuō)每秒走這么遠(yuǎn)。
人們花了好些時(shí)間才發(fā)現(xiàn)這問(wèn)題有多大。數(shù)字說(shuō)，每個(gè)人都會(huì)看到光每秒走同樣多的路，但如果你朝和光一樣的方向，走得非?？?，會(huì)怎樣？如果有人開(kāi)著非?？斓能?chē)和光一起走，他們?cè)摽吹焦夂苈刈哌^(guò)去吧？數(shù)字說(shuō)，不會(huì)——他們會(huì)看到光飛快地走過(guò)去，就像他們自己沒(méi)動(dòng)的時(shí)候一樣。
人們?cè)较脒@個(gè)事情，越覺(jué)得數(shù)字哪兒不對(duì)。但每次他們?cè)谡鎸?shí)世界里看光波，都和數(shù)字說(shuō)的一樣。數(shù)字說(shuō)，不管你動(dòng)得多快，光經(jīng)過(guò)你時(shí)每秒都只走一定的距離。
想出回答的，正是空間博士。他說(shuō)，如果我們關(guān)于光的點(diǎn)子是對(duì)的，那我們關(guān)于距離和時(shí)間的點(diǎn)子就肯定不對(duì)。他說(shuō)，對(duì)不同的人，時(shí)間也是不一樣的。當(dāng)你跑得很快時(shí)，博士說(shuō)，你周?chē)氖澜缇透淖兞诵螤睿瑫r(shí)外面的時(shí)間也會(huì)過(guò)得更慢。
博士提出了一些數(shù)字，時(shí)間和空間一定要按照這些數(shù)字發(fā)生改變，才能讓光的數(shù)字不出錯(cuò)。有了他的點(diǎn)子，每個(gè)人都會(huì)看到光在每一秒鐘內(nèi)跑過(guò)正確的距離。這就是我們說(shuō)的博士的小點(diǎn)子。
這個(gè)小點(diǎn)子看起來(lái)非常非常奇怪，要花很多工夫才能搞明白。以前有很多人以為它是錯(cuò)的，就因?yàn)樗帧Y(jié)果發(fā)現(xiàn)它還真是對(duì)的。我們知道，因?yàn)槲覀冊(cè)囘^(guò)很多次了。如果你走得非?？欤瑫r(shí)間就會(huì)走慢一點(diǎn)。如果你開(kāi)著車(chē)，你就會(huì)看到車(chē)外的表變慢了；但它們只會(huì)慢一點(diǎn)點(diǎn)，所以通常你都注意不到。必須動(dòng)用世界上最好的鐘表，才能看到它在變。但它真的在變。
大點(diǎn)子：時(shí)間在博士想出他的小點(diǎn)子后，他就開(kāi)始想重量的問(wèn)題。有重量的東西就會(huì)相互拉扯。地球把所有東西都向下拉到自己的表面上，所以你沒(méi)辦法一跳跳進(jìn)太空里。地球還用這種拉力拉著月亮，讓它能一直留在我們邊上，而太陽(yáng)也同樣拉著地球不放。就連光也同樣會(huì)被重東西的拉力拉住（人們?cè)谝欢螘r(shí)間內(nèi)都不太確定這件事，因?yàn)楣鈱?shí)在跑得太快，所以它只會(huì)被拉住一點(diǎn)點(diǎn)，非常不明顯）。
非常小心的人可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，這就給我們帶來(lái)了新的問(wèn)題：光怎么能轉(zhuǎn)彎？那些說(shuō)光怎么跑的數(shù)字，同時(shí)還也說(shuō)了光只會(huì)沿著直線跑。它不能在真空中換方向。光的數(shù)字就是這么說(shuō)的；也正是同樣的數(shù)字在說(shuō)，光每秒鐘只能跑同樣距離。
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如果光被往下拉，它必須轉(zhuǎn)彎朝下，因?yàn)椴荒軝M著走嘛。要向下，光波下面的部分就得比上面的部分走得慢，因?yàn)樵谙嗤臅r(shí)間內(nèi)，下面要比上面走過(guò)的距離短。但這不可能對(duì)，因?yàn)閿?shù)字說(shuō)過(guò)，光不可能走的更快或者更慢。于是我們又遇到了麻煩。而這次，又是博士想出了回答。
博士發(fā)現(xiàn)，要講明白重量是怎么拉扯像光這樣的東西，我們就又得去改時(shí)間。他說(shuō)，如果在接近很重的東西時(shí)，時(shí)間它自己就走的更慢，那么離重東西近的光就不會(huì)在每秒之內(nèi)跑相同的距離了。這就會(huì)讓光朝著重東西的方向掉頭。
所以博士的想法是：重量拖慢了時(shí)間，這就是光可以彎曲的原因。但要想知道光到底彎曲了多少，我們就得來(lái)看看大點(diǎn)子的另一個(gè)方面。要說(shuō)這個(gè)方面，我們得先忘記光，去另一個(gè)世界轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。
大點(diǎn)子：空間在接近太陽(yáng)的地方有個(gè)小世界。沒(méi)人去過(guò)那里。我們往那里送過(guò)很多空間船去看它，但沒(méi)有一個(gè)降落了。這個(gè)小世界繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)，是沿著一條拉長(zhǎng)的圓，就像圖里這樣：（這圖中，為了看起來(lái)容易，我把它拉得更長(zhǎng)了。）
如果東西繞太陽(yáng)掉下去，它們本來(lái)應(yīng)該轉(zhuǎn)一圈回到開(kāi)始的地方，像這樣：
（它們同時(shí)也在被其他小世界拉著，但為了簡(jiǎn)單，我們先不管那些。）
問(wèn)題是，這個(gè)離太陽(yáng)最近的世界就不是這樣。當(dāng)它繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)時(shí)，它繞過(guò)一圈后會(huì)回到比開(kāi)始的地方更靠前一點(diǎn)的地方，像這樣：
也是空間博士想明白了事情為什么會(huì)變成這樣：重量改變了距離，就好像它改變了時(shí)間一樣。
繞著一個(gè)圓轉(zhuǎn)一圈的長(zhǎng)度，是直接穿過(guò)去的長(zhǎng)度的三倍多一點(diǎn)。這個(gè)數(shù)字——三倍多一點(diǎn)——對(duì)所有的圓都一樣。
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至少，它通常都是一樣的。但是空間博士說(shuō)，重東西會(huì)像改變時(shí)間一樣，改變空間的形狀。就是因?yàn)檫@一點(diǎn)，圓變得不一樣了。如果你在一個(gè)重東西的邊上畫(huà)個(gè)圓，他說(shuō)，繞一圈的長(zhǎng)度會(huì)比平時(shí)的長(zhǎng)度——直接穿過(guò)去長(zhǎng)度的三倍多一點(diǎn)——要短一點(diǎn)。太陽(yáng)周?chē)木嚯x比它應(yīng)該有的更短一點(diǎn)，所以小世界繞它轉(zhuǎn)就會(huì)比我們以為的要更快一點(diǎn)。
當(dāng)人們?nèi)タ床┦磕贸鰜?lái)的數(shù)字的時(shí)候（就是關(guān)于重量要怎么改變空間形狀的數(shù)字），他們發(fā)現(xiàn)這些數(shù)字解釋了這個(gè)小世界的奇怪路線，而別的辦法都不行。這些數(shù)字還說(shuō)，太陽(yáng)可以讓路過(guò)的光彎曲多少——差不多是其他人以為的兩倍。當(dāng)所有人都發(fā)現(xiàn)到博士的大點(diǎn)子在這方面多么好用時(shí)，就非常激動(dòng)。大家開(kāi)始把博士的臉印在紙的外面，所有人都知道了博士的名字。
一百年之后的大點(diǎn)子過(guò)去的一百年里，人們用了很多方法看博士的點(diǎn)子，總能發(fā)現(xiàn)他是對(duì)的。其實(shí)，我們的手機(jī)每天都在用博士的點(diǎn)子——包括小點(diǎn)子和大點(diǎn)子——來(lái)弄明白我們?cè)谀摹?/p>
當(dāng)手機(jī)要知道它正在世界的哪里時(shí)，它就會(huì)和一群繞著地球飛的空間船說(shuō)話。它會(huì)看一下，花了多長(zhǎng)時(shí)間才收到從各個(gè)空間船上發(fā)出的電波，并用這個(gè)來(lái)弄明白它和每個(gè)空間船之間相距多遠(yuǎn)。
為此，空間船上要有非常好的表。因?yàn)榇芸?，博士的小點(diǎn)子說(shuō)，船上的表就會(huì)比地面上的慢一點(diǎn)點(diǎn)。又因?yàn)榇x地很遠(yuǎn)，博士的大點(diǎn)子說(shuō)，船上的表又會(huì)比地面上的快一點(diǎn)點(diǎn)。要知道空間船上的時(shí)間到底是多少，人們就得把表改動(dòng)一點(diǎn)點(diǎn)，這樣才能同時(shí)顧上小點(diǎn)子和大點(diǎn)子。如果博士的點(diǎn)子錯(cuò)了，那手機(jī)就不知道自己在哪里了。
就算你數(shù)字非常好，大點(diǎn)子也很難用。大點(diǎn)子說(shuō)的是時(shí)間和空間的改變，這些改變?cè)谌粘Ｉ钪锌床坏?，所以我們的腦子從來(lái)都沒(méi)學(xué)會(huì)這么想東西?？臻g博士自己都沒(méi)有完成所有工作。他從一些比他更會(huì)用數(shù)字的朋友那里得到了幫助，比如一個(gè)提了好多問(wèn)題的男人1，和一個(gè)總是邊走邊說(shuō)話的女人2。
為了讓這些點(diǎn)子更簡(jiǎn)單，人們常常會(huì)讓你去想象一些更常見(jiàn)的東西，比如一張又大又平的床單，上面放了重東西。這樣想出來(lái)的圖畫(huà)很好，但有時(shí)它們會(huì)讓你想到新的問(wèn)題，而當(dāng)你想用這些圖畫(huà)回答新問(wèn)題時(shí)，得到的許多回答卻不能都是對(duì)的。
如果你得到許多回答，但它們卻不能都對(duì)，你可能會(huì)覺(jué)得自己不是很會(huì)想事情?；蛘?，如果你是那種覺(jué)得自己很會(huì)想事情的人，你可能會(huì)覺(jué)得空間博士的數(shù)字肯定錯(cuò)了。但一般來(lái)說(shuō)，這并不是你或者數(shù)字的錯(cuò)——相反，這其實(shí)是那些圖畫(huà)在小地方上出了錯(cuò)。
我們需要人們不斷提問(wèn)，因?yàn)椴┦康拇簏c(diǎn)子真的有一點(diǎn)麻煩。我們拿給大點(diǎn)子的幾乎每一個(gè)問(wèn)題，大點(diǎn)子的數(shù)字都能給出對(duì)的回答，但是如果我們用它來(lái)想一些非常小又非常重的東西——比如一個(gè)正在死掉的星星，自己落在了自己里面——這時(shí)大點(diǎn)子給我們的回答，就和我們已經(jīng)知道的其他事情不能都是對(duì)的。我們還在尋找更好的點(diǎn)子，能夠同時(shí)講明白這些事情。某一天，一個(gè)好的問(wèn)題可能會(huì)幫我們找到它。
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