《宇宙从一粒尘埃开始》第十一节

本节先讲光谱分析：原子的发射线与吸收线如同指纹，可用来识别天体成分。

本节先讲光谱分析：原子的发射线与吸收线如同指纹，可用来识别天体成分。日食时观测到的太阳外层发射光谱与太阳吸收光谱的谱线一一对应。1868年日食中，洛克耶发现两条不对应任何已知元素的亮线，由此发现了氦——宇宙第二大元素，先于地球被发现于太阳。氦在吸收光谱中缺席，是因为6000摄氏度的太阳表面对可见光透明，而300万摄氏度的日冕足以激发氦原子发光，其发射线被强光淹没，只有挡住太阳背景光才能看到。

接着讨论引力：加速度公式与物体质量无关，故重物轻物同速下落。牛顿把引力质量与惯性质量等同，却无法解释二者为何相等；爱因斯坦提出，自由落体者周围不存在引力场。以国际空间站为例，宇航员所受引力只比地面小约10%，却因随空间站高速切向运行而持续错过地面，看上去处于失重状态；宇航员无法用任何实验区分自己是在坠落还是远离引力。爱因斯坦进一步认为，人感到的重量来自地面向上的加速，而非引力本身。

最后解释自由落体者为何会彼此靠近：两个相隔很远的小球落向地心时会相互靠拢，这看似违反牛顿第一定律。作者以赤道上向北极行进的两名探险者作比——他们沿直线前进、不受外力，却因地球曲面而在两极会合。同理，自由落体的靠近源于空间本身的几何形状而非作用力，这正是理解广义相对论的关键。