没想到吧，奇怪的知识又增加了

马库斯·乔恩

没想到吧，住得越高老得越快

住在高楼里的时候要比住在平房里的时候老得快？理论上来说，这是真的。

爱因斯坦的引力定律告诉我们，引力越大的地方，时间流逝越慢。这就是著名的广义相对论。因为，一楼比高楼层离地面更近，所受的引力也略微大一些，时间也会流逝得稍微变慢一点儿。

根据爱因斯坦1905年提出的狭义相对论，人与人之间的相对运动会使时间变慢。因为，高楼楼顶比平房的移动速度快（因为地球自转），那么楼顶的时间相对较慢。这个现象的确会抵消引力减缓的平房时间。但是，狭义相对论带来的时间减缓效果比较微弱，因此它并不会改变我们得出的事实：住在高楼顶楼要比住在平房里老得快。

然而，引力变强导致的时间延缓是细微的，所以想要测出时间究竟慢了多少，就需要借助十分灵敏的原子钟了。

2012年，美国国家标准与技术研究院的科学家成功地测量出，站在台阶上的人的确比站在台阶下的人老得快。测量方式是将两个超级精确的原子钟分别放在台阶上和台阶下，然后同时计时。

那么，为什么在强引力条件下时间会变慢呢？这是因为1915年的时候，爱因斯坦的超级大脑发现引力其实并不存在。对，你没看错，引力就是一种幻觉。要理解这个知识点，你可得跟着我动動脑子了。想象有一天你在一个火箭里醒来，火箭在虚无的空间里以1g（大约为1个引力加速度）的加速度飞行。其实你没什么感觉，你的脚还是紧贴地面，能在火箭里随意走动，就像还在地球上一样。你甚至感觉不到自己在加速飞行，还以为是在地面上哪个封闭的座舱里。你可能看不出这其中的玄妙，但爱因斯坦借此揭示了一个惊人的事实：引力就是加速度。你也许认为，能够在火箭里脚底紧贴地面，是因为有什么力向着地心牵引你，但事实上，你只是在做加速运动，却对此毫无觉察。

等等，这是怎么回事呢？

让我们再次回到加速飞行的火箭里吧。这次，你要从火箭的左端，水平发射一束激光到右端。仔细观察一下，就会发现射在右端墙上的光点，要比左边出发时光点的位置更接近地面一些。因为，在光束从左边飞往右边的过程中，地面仍按1g 的加速度上升，等同于在按这一速度接近光束。当然，你感觉不到任何加速度，还以为自己仍然在地球上，感受到的也只是地球的引力。那么，在这种情况下，你该如何看待光束向地面弯曲这一事实呢？

众所周知，光在两点之间只走最短的距离。就像对平原上的徒步者来说，两个地点之间最短的路径是直线;但对登山者而言则不尽然，他们认为两个地点之间最短的距离应该是曲折蜿蜒的（想象一只高飞的鸟儿俯瞰山峦的景象）。由此可以推断，光束之所以在火箭加速运动时弯曲，是因为空间被弯曲了，原本“平整”的空间弯曲成了起伏的山丘。而火箭中的加速度其实与地球的引力效果相同，这就意味着，是引力弯曲了空间。事实上，爱因斯坦推导的理论是：引力本身就是弯曲的空间。

说得更精确一点儿，引力是弯曲的空间和时间。早在1905年，爱因斯坦就发现，空间和时间是同一个事物的两个方面。我们无法察觉时间- 空间的弯曲，是因为它是四维的，而我们人类只是三维生物。也只有爱因斯坦这样的“最强大脑”才得以一窥事物的真相。

为什么我们的双脚能紧贴地面呢？真正科学的回答是：因为地球的时空是弯曲的。想象地球处于时间- 空间的谷底，我们都有加速下降到谷底的趋势，但我们的下降被地表拦截了，它阻止了我们向下加速的趋势。这就是我们感受到的引力。

引力是弯曲的时间和空间。它不仅戏弄空间，让光束的路径弯曲，也不放过时间，对其指手画脚，发号施令，使其变慢。那么，为什么引力会减慢时间呢？

首先，我们假设一个理想状态的“钟”，由光束和两面镜子组成。光束在两面镜子之间往返。每当光跳到一面镜子上时，就计数一次，算作一次钟表的“嘀嗒”。如果这个钟是摆放在地球上的，那么两面镜子之间的光束不会是直线——现在你一定知道这个现象产生的原因了，因为地球引力会使光束弯曲。

然后，再把这样两个钟分别放置到高低不同的两个位置上。低处的钟所受的引力比高处的更大，这是因为前者离地更近。这样一来，两面镜子间，低处的比高处的光束路径更加弯曲。因此，低处的钟发出的“嘀嗒”声间隔时间更长。也就是说，低处的钟走得比高处的钟慢。换个说法，时间在强引力中走得更慢。

试想一个钟，每当光跳到镜子上时就计一次“嘀嗒”声。离地表更近的地方引力更强，因此空间更加弯曲。光在镜子间所走的路程更长，时间也更长。所以，引力减慢时间。

以上举例中，用的是广义上的钟表。如果引力对这个钟有影响，那么它对其他所有钟表都有相同效果。结论也会始终不变：引力会减慢时间。

说到这里，你可能会觉得这个知识点过于冷门，简直对日常生活毫无用处。这你就大错特错了。卫星导航和智能手机必须借助全球定位系统的卫星来确定你的位置。这些卫星上都安装着时钟，沿着狭长的轨道绕地球运行。当人造卫星移动到离地球更近的轨道上时，受到的引力更强，因此它们自带的时钟也会慢下来。如果你使用的电子设备不能自动补偿这种时间差，卫星就不能准确定位你的实时位置。

事实上，我们大多数人的日常生活都不可避免地践行着爱因斯坦的广义相对论。假如相对论是错误的，那么卫星定位系统给出的数据，每一天都会产生大约50米的误差。但实际上这一定位系统应用10多年来，误差始终保持在5米以内。这也证明了广义相对论的正确性。引力小的地方，时间减慢程度小;引力大的地方，时间减慢程度大。

就目前所知，宇宙中引力最大的地方是黑洞。它是大质量恒星在生命末期疯狂坍缩形成的无底深渊。如果你能去一趟黑洞游玩，在它视界（光和物质进入黑洞内的单向膜，自此任何光或物质都将被黑洞捕获而无法逃脱）外侧徘徊，你的时间相对于宇宙其他地方将慢到极致。如果你往外看去，你将看见整个未来，像电影快进那样在你眼前闪现。

毁天灭地的蚊子炸弹

虽然我们从未意识到，但我们真的都有超能力。

一只蚊子，和我们一样是原子构成的。原子里有原子核，这是我们在学校就学习过的知识。原子核就像太陽一样在原子中央，而电子就像行星一样围绕着它。原子核带正电荷，电子带负电荷，相反电荷之间的引力作用将原子聚合成一个整体。

如果会魔法，能将一只蚊子身体内的所有电子都取出来，那么蚊子就只剩下一堆带正电荷的原子核了。它们彼此之间互相排斥，就会产生爆炸。

那么问题来了，如果蚊子就这样爆炸，能释放多大的能量呢？请选择你认为的答案：

A. 烟花棒 B. 炸药包

C. 氢弹 D. 灭世之威

只有很少一部分人选择了“烟花棒”或者“炸药包”，大多数人觉得这应该是一个别有用心的问题，所以鼓起勇气选择了“氢弹”。然而，答案应该是“灭世之威”。蚊子这么一爆炸，简直毁天灭地，其破坏力相当于6600万年前撞击地球、造成恐龙灭绝的那颗一座城市般大小的小行星。

这个例子说明，能将电子和原子束缚在一起的电磁力有多么惊人。

引力看上去很强，你使出全力恐怕也只能跳出离地约1米的高度。然而电磁力更强，它不止比引力强10倍、百倍，甚至不止强百万倍，而是强了100亿亿亿亿亿倍。吓你一跳吧。

准确来说， 在氢原子中，质子和电子之间的电磁力是其引力的1040倍。而氢原子是自然界中最轻的原子，由1个电子围绕着仅含1个质子的原子核。

那么，为什么每次你和路人擦肩而过的时候，你俩都没能发觉对方身上如此巨大的能量呢？你需要先想想引力。只要是与引力相关的作用力，就只用考虑一件事：提供引力的物体是什么？然而在电磁力关系中，需要考虑两件事：什么提供吸引力？什么提供排斥力？我们通常称呼它们为正电荷与负电荷。而日常生活中，所有普通的物质都是由等量的正电荷以及负电荷构成的。也就是说，物体内的吸引力和排斥力处于完美平衡的状态。所以日常生活中，这无比强大的电磁力都恰好被中和掉了。

虽然我们通常将原子构造简单地理解为小型太阳系。但事实上，原子结构更为奇怪和复杂。拿氢原子里的电子举例，电子会根据自身能量，依照概率在原子核周围云分布。

这也是为什么大自然一直在向我们暗示电磁力的存在，但直到近代，才有人真正发现这一威力巨大的力。比如暴风中强劲的上升气流将电荷分离，产生瞬间照亮天空的闪电。其实，科学家仍旧没有彻底弄清楚闪电产生的具体机制原理。但总归事实是，由于云和地表之间电荷分离的情况十分严重，分离的电荷产生的力将空气中的原子都撕裂了，并向地面释放电子，这才使天地间的电荷再次达到平衡。

那为什么说电磁力比引力强大1040倍呢？我们目前知道共有4个基本力将粒子束缚在一起，同时也十分怀疑这4种力其实只是一种超级力的不同表征。然而，目前我们并没有找到一个理论，或者一个公式，能够同时表达这些威力上相差甚远的力。

为什么电磁力和引力之间的威力相差巨大？这仍是物理学上一个悬而未决的问题。正如物理学家站在人类科学的最前端，望向一片未知的迷雾。