甚至从某种角度而言,可以认为数学家比物理学家更“聪明”。
当然,这里指的都是两个领域里的最顶级存在。
很快,俄国数学家罗巴切夫斯基就现,事情并非那么简单。
欧氏几何的第五条公理存在问题!
1826年,他表了一种全新的几何体系。
在罗巴切夫斯基的理论里,他继承了欧氏几何的前四条公理。
但是第五条公理,他是这样描述的:
过直线外一点,至少可以做两条直线与其平行。
基于这五条公理,罗巴切夫斯基现,竟然也能逻辑自恰地推导出一系列几何命题。
由此他就得到了一种新的几何体系。
后来就被称为“罗氏几何”。
罗氏几何和欧氏几何的区别,就在于对第五条公理表述。
后来我们知道,罗氏几何描述的其实就是双曲几何,其曲率是负的。马鞍的形状
在罗氏几何里,三角形的内角和不再是等于18o°,而是小于18o°。
可以说,罗氏几何在表时,对数学界造成了巨大轰动。
大家不是兴奋,而是抨击罗巴切夫斯基的理论是歪理邪说、无稽之谈。
就连数学领域的绝对王者,高斯对此也保持了沉默,没有承认罗氏几何。
但是高斯的学生,黎曼却认真地分析了罗氏几何。
他觉得这种公理体系是有非常大的研究意义的。
因为他完美继承了欧氏几何的逻辑推理体系。
只要认可了罗氏几何的第五条公理,那么那些匪夷所思的结论都将是这种几何体系下的正确结果。
然而,黎曼不满足于此。
他在罗氏几何的基础上,又展出另一种几何,即球面几何。
在一个圆球的表面,过直线外一点,则不可以作出平行线。
且圆球上的三角形,其内角和是大于18o°的。
这就是后来的“黎曼几何”。
罗氏几何和黎曼几何都是非欧几何,区别在于前者是负曲率空间向内凹,后者是正曲率空间向外凸。
而欧氏几何是零曲率,所以空间是平坦的。
黎曼在1854年,表了他的新几何体系。
在当时,和罗氏几何一样,几乎没有人能理解黎曼几何。
因为它太违反人们的直觉了。
但是当时的爱因斯坦在格罗斯曼的推荐下,了解到黎曼几何后,简直和遇到他的表姐一样高兴。
因为他的时空弯曲理论正好就适用于黎曼几何。
现在,自己的理论有了坚实的数学基础后,爱因斯坦就利用黎曼明的度规张量研究时空弯曲。
所谓的度规张量,可以大概理解为它描述了空间的性质,表征了空间的几何结构。
根据这个概念,可以计算黎曼几何中的测地线黎曼几何中两点之间最短距离的那条线等数据。
而根据测地线又可以算出曲率,曲率就是物质在空间中的运动轨迹。
光走的也是这条路径。
至此,广义相对论的时空结构数学模型就可以开始构建了。
而现在,李奇维的数学水平比当初的爱因斯坦还是要强不少的。
后世的物理博士生,数学也是必修课。
黎曼几何更是大名鼎鼎,他前世的时候没少研究,如今终于可以派上用场了。
现在,有了时空弯曲的数学处理手段。
下一步就简单了,那就是研究不同的物质对空间的弯曲程度是什么样的。