每一次新的科學(xué)理論誕生扒披,都會(huì)帶來(lái)一場(chǎng)理論的沖擊钞螟。可是在這場(chǎng)新理論的沖擊波中谎碍,不同的科學(xué)家有著不同的命運(yùn)鳞滨。達(dá)爾文提出進(jìn)化論,受到上帝教徒的猛烈抨擊蟆淀;哥白尼提出日心說(shuō)拯啦,險(xiǎn)些被火燒死;現(xiàn)在被我們廣泛接受的大陸漂移學(xué)說(shuō)熔任,魏格納在提出之時(shí)也是受盡辱罵褒链。
愛(ài)因斯坦卻是幸運(yùn)的,他顛覆了物理學(xué)開(kāi)山鼻祖牛頓提出的經(jīng)典時(shí)空觀疑苔,卻幸運(yùn)地趕上了天有異象甫匹,驗(yàn)證了自己的理論并得到了學(xué)術(shù)界的認(rèn)可。
愛(ài)因斯坦的一生充滿傳奇惦费,他的相對(duì)論更是物理學(xué)上的一朵奇葩兵迅。
前物理學(xué)家,現(xiàn)科學(xué)作家萬(wàn)維鋼所著《相對(duì)論究竟是什么》這本書薪贫,從理論物理的發(fā)展歷史出發(fā)恍箭,為我們講述愛(ài)因斯坦和他的相對(duì)論。
相對(duì)論的誕生居然是一場(chǎng)看破紅塵的旅程
人生有三重境界瞧省,一是看山是山扯夭,看水是水,二是看山不是山鞍匾,看水不是水交洗,三是看山還是山,看水還是水橡淑。到了第三重算是看破了紅塵构拳。
萬(wàn)維鋼指出,物理學(xué)就是一場(chǎng)看破紅塵的旅程。普通人每天過(guò)日子隐圾,看太陽(yáng)升起落下伍掀,看璀璨星空,看山川河流靜靜流動(dòng)暇藏,可物理學(xué)家卻偏要看破這一切的本質(zhì)蜜笤。天狗食日是日食現(xiàn)象,太陽(yáng)的升起落下遵循著行星運(yùn)行的規(guī)律盐碱,而我們所見(jiàn)到的光也有著相應(yīng)的特性把兔。
我們的祖先崇拜天空,創(chuàng)造了很多關(guān)于上天的故事瓮顽,比如天庭王母县好、牛郎織女的鵲橋之約等等。天空對(duì)我們來(lái)說(shuō)本來(lái)是很神秘的存在暖混,古人還要祭天求得風(fēng)調(diào)雨順缕贡,可是物理學(xué)家卻看破宇宙的本質(zhì)。天空還是那片天空拣播,只不過(guò)不再神秘晾咪。
相對(duì)論的誕生也是如此。一個(gè)物體贮配,最初我們看到的它就是靜態(tài)的谍倦,是完完全全的它,可當(dāng)它運(yùn)動(dòng)起來(lái)泪勒,在我們的眼里昼蛀,就因?yàn)檫h(yuǎn)近有了大小之分,而它運(yùn)動(dòng)的聲音也有了高低之分圆存,那么運(yùn)動(dòng)的物體還是原來(lái)的物體嗎叼旋?不,他們還是原來(lái)的物體辽剧,只不過(guò)我們更理解它的本質(zhì)了送淆。
世界上的萬(wàn)事萬(wàn)物,都在不斷地變化怕轿,這樣的相對(duì)論頗有那句“人不可能兩次踏進(jìn)同一條河流”的哲學(xué)意味。
這一觀點(diǎn)恰恰拓展了牛頓力學(xué)辟拷,牛頓經(jīng)典時(shí)空觀認(rèn)為撞羽,不管是靜止的物體還是運(yùn)動(dòng)的物體,周圍的時(shí)間空間都不會(huì)因?yàn)槲矬w而發(fā)生變化衫冻【魑桑可相對(duì)論時(shí)空觀卻認(rèn)為時(shí)間和空間與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。那么當(dāng)時(shí)空發(fā)生變化時(shí)隅俘,我們?cè)撛趺崔k邻奠?
這種感覺(jué)就好像是笤喳,我們?cè)谝粋€(gè)運(yùn)動(dòng)的球里走動(dòng),天旋地轉(zhuǎn)碌宴。那么相對(duì)論會(huì)讓我們頭暈?zāi)垦幔?/p>
相對(duì)論究竟有哪些讓人感到不可思議的地方杀狡?
書中介紹了很多有意思的相對(duì)論。相對(duì)論的一個(gè)重要結(jié)論是贰镣,在同一個(gè)坐標(biāo)系下看是同時(shí)發(fā)生的兩件事呜象,在另外一個(gè)坐標(biāo)系看就可能不是同時(shí)的了。也就是說(shuō)碑隆,你的當(dāng)下只是你在自己坐標(biāo)系下的一個(gè)幻覺(jué)恭陡,在別人看來(lái)你的當(dāng)下與他的當(dāng)下,完全沒(méi)有牽扯上煤。
更神奇的是相對(duì)論還暗藏長(zhǎng)壽的秘訣休玩。相對(duì)論可以讓一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體的時(shí)間變慢,這個(gè)效應(yīng)叫做時(shí)間膨脹劫狠。一個(gè)人若是從地球坐飛船拴疤,飛向遙遠(yuǎn)的星球,由于飛船上的時(shí)間比地球上的慢嘉熊,一個(gè)人經(jīng)歷的時(shí)間要比地球上的人少得多遥赚,壽命居然不費(fèi)吹灰之力地就被延長(zhǎng)了。
在廣義相對(duì)論中阐肤,時(shí)空還可以是彎曲的凫佛。整個(gè)時(shí)空就好像一個(gè)蹦蹦床,而物體在上面運(yùn)動(dòng)會(huì)帶來(lái)蹦蹦床的形狀變化孕惜。而這個(gè)物體的質(zhì)量越大愧薛,自身的尺寸越小,蹦蹦床的彎曲程度就越大衫画。目前最大毫炉,最彎的蹦蹦床要數(shù)黑洞,我們看到的黑洞內(nèi)部沒(méi)有光線射出削罩,是一條有去無(wú)回的路瞄勾,就好像一團(tuán)泥沼,吸住了周邊的時(shí)空弥激。
這么一看相對(duì)論確實(shí)讓人有點(diǎn)眩暈进陡。但是在眩暈的世界里不迷失自己的判斷力,才是真正的英雄微服。而愛(ài)因斯坦趾疚,無(wú)疑是那個(gè)真正的英雄。
真正的英雄打開(kāi)潘多拉的魔盒后,還能保持鎮(zhèn)定
愛(ài)因斯坦的相對(duì)論并不是一蹴而就的糙麦,它雖然顛覆了牛頓的理論辛孵,卻在牛頓經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了傳承和創(chuàng)新。
相對(duì)論就像一個(gè)潘多拉的魔盒赡磅,打開(kāi)之后是鋪天蓋地的奇妙宇宙世界魄缚。周圍的時(shí)空會(huì)彎曲,人的壽命可以延長(zhǎng)……
可愛(ài)因斯坦從不止步于已有的發(fā)現(xiàn)仆邓,除了時(shí)空的特殊性鲜滩,他還提出光并不像水流一樣連續(xù)流動(dòng),而是一小份一小份的光子节值,也就是現(xiàn)在我們說(shuō)的量子徙硅。量子屬于微觀的領(lǐng)域,而之前的相對(duì)論屬于宏觀的領(lǐng)域搞疗。
可惜的是嗓蘑,愛(ài)因斯坦首先提出量子概念,卻沒(méi)能把量子理論發(fā)揚(yáng)光大匿乃。量子力學(xué)的世界里沒(méi)有確定性桩皿,只講概率,愛(ài)因斯坦不相信幢炸,他說(shuō)上帝不會(huì)擲骰子泄隔。
他反對(duì)不確定的量子力學(xué),認(rèn)為哪怕是微觀世界宛徊,物理定律也完全可以計(jì)算一切佛嬉。只是一直到1955年離世,他也沒(méi)能統(tǒng)一宏觀和微觀的理論闸天。
《相對(duì)論究竟是什么》這本書中用淺顯易懂的語(yǔ)言介紹了愛(ài)因斯坦探索研究相對(duì)論的一生暖呕,雖然最后他并沒(méi)有找到統(tǒng)一宏觀和微觀的物理計(jì)算方法,但是它的相對(duì)論帶給我們一個(gè)奇妙的宇宙世界苞氮,原來(lái)我們的身邊無(wú)時(shí)無(wú)處都在變動(dòng)湾揽。
而我們能做的或許是在變動(dòng)之中,保持鎮(zhèn)定笼吟,不沾沾自喜库物。科學(xué)研究一直在向前發(fā)展贷帮,愛(ài)因斯坦之后有顛覆思維的量子力學(xué)艳狐,之后一定還有更多刷新認(rèn)知的新發(fā)現(xiàn)。潘多拉的魔盒打開(kāi)了皿桑,但是學(xué)習(xí)的腳步不該停下。