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李谕同时收到爱因斯坦时间相隔一个多月的两封信后,很快也知道史瓦西得出了第一个广义相对论场方程的解,——黑洞。
此前提到过,场方程虽然看起来人畜无害,但它实际上是有10个未知数的张量方程。准确说,是由10个方程组成的二阶非线性偏微分方程组!
张量是个非常好的数学工具,可惜普通人想理解太了,只有少数的纯理科专业才会接触。只需要知道它是个非常难以求解的微分几何方程就是。
微分几何的大名说过很多次,就连韦神都在搞,千禧年七大数学问题里也有两个是微分几何领域。
这种方程没有通解,只有特殊解。
也就是要设定边界问题、初始条件等等,然后得到相对应的一个特解。
史瓦西得到的,就是历史上第一个广义相对论场方程的解,即史瓦西解。
它也是场方程最出名的一个解,因为史瓦西通过广义相对论在理论上完美推导出了黑洞存在。
黑洞这东西虽然到二十一世纪时仍然非常神秘,但确实不是多新鲜的东西。
早在十八世纪,拉普拉斯就通过计算发现,一个具有地球同样密度,直径为太阳250倍的明亮天体,它发射的光线将被自己吸引,而不能被我们看到。
所以宇宙当中最明亮的天体,却很可能看不见。
最后一句话挺有哲学高度。
拉普拉斯还给出了黑洞的史瓦西半径公式,即r=2GM/cc(最后cc是光速的平方)。
公式没错,与后世用广义相对论推导出来的一样,只不过拉普拉斯的推导过程是错的。
他是通过把光假设成粒子计算得出。——话说那时候欧洲大陆的科学家普遍支持光的波动说,拉普拉斯这一点多少有那么一点“离经叛道”。
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