“這也就意味著當我們在你閱讀這幾行字時，如果有某個魔術師把太陽輸出的光掐滅了，那也要8分多鍾以後地球的天空才會黑下來。

    你們說對不對？”

    四號問道。

    “可以這麽說，比如創造了蟹狀星雲的那次超新星爆發，是我們國家的天文學家在1054年從地球上看到的，但爆發的地點離我們卻有6 500光年左右。

    所以，爆發產生的光也要經過這麽些年的時間才能到達地球，而我們國家天文學家在1054年看到的事件實際上發生在公元前5446年前後。”

    五號說道。

    “好遙遠的時間啊，幾千年前的事情了，為什麽要研究這些呢？”

    吳剛有些納悶地說道。

    “你這是什麽話，他們研究遙遠的天體，有些是通過它們在恐龍漫遊地球的年代發出的光，有些是通過它們在太陽係形成之前發出的電磁輻射。

    通過研究廣大宇宙中不同距離的天體，如星係，天文學家能夠弄清宇宙自大爆炸中誕生以來是如何變化。

    才能讓我們了解宇宙，為太空移民奠定基礎。”

    五號說道。

    “說到四維空間，說到太空移民，這又讓我想到了度規，這個天文學名詞。”

    吳剛看著他們說道。

    “這不就是估量空間或時空中兩個事件之間關係的方法嗎？”

    李思特說道。

    “沒錯。”

    吳剛說道。

    “我到是覺得，度規測量的關鍵在於，選擇合適的度規能給出與測量所依據的參考係無關的距離量度。”

    李思特說道。

    “這可以借助著名的關於直角三角形三邊長度的畢達哥拉斯定理來理解。”

    虛妄說道。

    “怎麽說？”

    吳剛問道。

    “你們看，如果三角形斜邊長度是s，其他兩邊長度是x和y，則據畢達哥拉斯定理有s^2=x^2+y^2。

    這決定了斜邊兩個端點之間的最短距離。”

    虛妄說道。

    “這樣的情況，在三維情況下，如果沿三個相互成直角的方向測量兩點之間的距離，那麽兩點間的最短距離由公式s^2=x^2+y^2+z^2決定。

    至於從何處開始測量 x、y和z，則是無關緊要的，s的數值永遠相同。”

    五號接話道

    “這不就是讓赫爾曼·閔可夫斯基意識到，利用阿爾伯特·愛因斯坦的狹義相對論和洛倫茲變換公式，可以同樣處理四維情形嗎？

    這時將有s^2=x^2+y^2+z^2- c^2t^2。

    因子c是光速，它的出現使公式的時間部分具有與其餘部分相同的長度單位，而愛因斯坦理論告訴我們，時間在某種意義上表現為負距離，這就是減號的來由。”

    虛妄解釋道。

    “為什麽是這樣？”

    楚雲問道。

    “因為c等於300億厘米每秒，這在某種意義上表示1秒鍾等價於-300億厘米。

    由於c^2t^2項的前麵有減號，所以時間與負數的平方根有關，這使得時空有點不太好理解，但不會給計算帶來任何麻煩。

    盡管有這些複雜性，度規的很重要性質是，不論你從何處開始測量x、y和z，也不管你以何種方式運動，隻要你是在一個慣性係中，四維時空中兩點間的距離s永遠是相同的。”

    虛妄分析道。

    “這個思維距離如何解釋？”

    楚雲問道。

    “這個四維距離叫做兩個事件之間的間隔，它對一切慣性係中的觀測者都是相同的。

    不同觀測者可以用不同方式分別測量x、y、z和t等參數中的每一個，但四個參數的聯合度規總給出相同的間隔s。

    這個特定的度規所描述的是發生在平坦時空中的事件之間的關係，是整體宇宙中事物相互關係的很好近似。”

    虛妄解釋道。

    “但是，在處理隻有廣義相對論才能對其中事件性質給出合適描述的彎曲時空，例如黑洞附近時，則必須用更複雜的度規。”

    五號補充道。

    “你們都很厲害。”

    楚雲說道。

    “還有嗎？”

    四號問道。

    “沒有了，你們還有什麽要問的嗎？”

    五號看著他們說道。

    “我現在想知道，什麽是光度，到我提問了。”

    虛妄看著他們說道。

    “你可是機器人。”

    楚雲看著虛妄說道。

    “機器人不代表什麽都知道。”

    虛妄謙虛地說道。

    “通常，一顆恒星或其他天體的光度是它每秒鍾輻射的能量。

    光度有時用所有波長的電磁輻射總量表示，叫做熱光度。

    有時則指某個特定波長範圍的輻射。

    一顆恒星的光度決定於恒星的表麵溫度和表麵，較大的恒星比同溫度的較小恒星輻射更多的能量。”

    五號一口氣回答道。

    “所以，表麵溫度相同的兩顆恒星可能有極不同的光度，而光度相同的兩顆恒星可能有完全不同的表麵溫度。”

    李思特解釋道。

    “但是，恒星發射的總能量根本上取決於，恒星為了抗衡自身重量引起的坍縮而在其核心部分產生的壓力。

    所以質量和光度之間存在確定的關係，這個關係適用於一切通過核聚變產能來支持自身的恒星。”

    五號說道。

    “說的沒錯，但你們不要忘記了，恒星和其他天體的光度常用太陽光度的倍數表示。

    太陽的光度等於3.83x10^26瓦特，有些暗星的光度隻有太陽光度的大約萬分之一，而有些短壽命亮星的光度可達太陽光度的百萬倍。

    所以恒星的光度直接決定了它的絕對星等。”

    李思特看著他們說道。

    “然後呢？”

    楚雲問道。

    “我說完了。”

    李思特說道。

    “換話題。”

    吳剛說道。

    “你們大家都知道，在星際航行，脈衝星是量子衛星必備的太空導航，讓我迷惘的是，為什麽有一種脈衝星，叫做毫秒脈衝星？”

    李思特看著他們說道。

    “那是因為，輻射射電波脈衝的極快速自轉的中子星。

    和正常脈衝星不同的是，毫秒脈衝星被認為是比較年老的恒星，它們通過對雙星係統中伴星物質或星際物質的吸積而加快了自轉。

    真正每秒鍾自轉1 000次的脈衝星並沒有發現，但對這些實測周期為幾毫秒的天體來說，毫秒脈衝星是一個略帶誇張的合理名稱。”

    五號一口氣說道。

    “為什麽？”

    (本章完)

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