2016年5月6日 星期五

廣義相對論與簡潔

這是一個簡潔到不行的式子。

式子的左邊 S 是作用量 (action),物理的系統在運動之中喜歡採取最小作用量的路徑,這個原則叫最小作用量原理 (least action principle)。費瑪當初在治光學時也採取了類似的手法:光在介質中會選取距離最短的路徑 (principle of least path)

式子的右邊 R 是空間的曲率;𝚲 就是把愛因斯坦腸子都悔青的宇宙常數 (cosmology constant)g 是測度 (metric),基本上是告訴你在一個彎曲空間中如何量距離的量尺。先撇開宇宙常數不談,作用量基本上正比於曲率在四度空間的積分。最小作用量原理就只是要求空間中曲率的加總最小。要求最小作用量,就會得到愛因斯坦方程式,廣義相對論的核心式子,它告訴你在特定的質能分佈下,各處空間如何彎曲。


這是我深喜的一個式子:式子簡單,觀念也透明。好的物理都是這樣子的。Occam’s Razor: Among competing hypotheses, the one with the fewest assumptions should be selected. 是傳統的智慧,我深信不疑。一個式子寫下一個撼動世人的時空概念。

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