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普通人都能看懂的相對(duì)論極簡(jiǎn)史

 快樂老年435 2018-10-06

19世紀(jì)最偉大的人物是誰,?

答:愛因斯坦

普通人都能看懂的相對(duì)論極簡(jiǎn)史

19世紀(jì)后期,,大部分人都相信,物理學(xué)的大廈已經(jīng)建立起來,,剩下的只是對(duì)現(xiàn)有理論的修修剪剪,。在這座大廈中有一個(gè)叫做“以太”的東西,它看不見摸不著,,像幽靈一樣存在于人們的想象中,,但是人們?nèi)匀粓?jiān)信“以太”是存在的。而光,、聲音等都在以太中傳播,。

人們普遍認(rèn)為,“以太”是普遍存在于我們周圍的空間當(dāng)中的,根據(jù)理論,,光相對(duì)于以太的速度是不變的,,因此當(dāng)你順著光行走時(shí),測(cè)得的光速是要比靜止時(shí)測(cè)得的光速要慢,,當(dāng)然更比你逆著光行走時(shí)測(cè)得光速要慢,。

然而,卻沒有實(shí)驗(yàn)可以證明這一切,。

普通人都能看懂的相對(duì)論極簡(jiǎn)史

1887年,,阿爾伯特.邁克爾遜和埃迪沃德.莫里做了一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn),它們將兩束光垂直,,這樣地球在以太中穿行,,這兩束光會(huì)因地球的運(yùn)動(dòng)而測(cè)得不同的光速,然而實(shí)驗(yàn)的結(jié)果很打臉,,無論怎樣測(cè),,光速就是不變。

這令科學(xué)家們非常惱火,,但是他們?nèi)匀粓?jiān)持“以太”是存在的,,這時(shí)就職于瑞士專利局的愛因斯坦卻告訴大家:“以太”這個(gè)東西,可以拋棄了,?!耙蕴本褪且粋€(gè)多余的概念。

不僅如此,,愛因斯坦還說時(shí)間不是一個(gè)普世的概念,,每個(gè)人都有自己的時(shí)間,你們倆相對(duì)靜止,,時(shí)間就一樣,,你們倆有相對(duì)運(yùn)動(dòng),時(shí)間就不一樣,。

愛因斯坦大概是想告訴大家:我就是我,,是不一樣的煙火。

然而實(shí)驗(yàn)告訴我們,,事實(shí)確實(shí)如此,。因此,你要想活的久一點(diǎn),,可以坐飛機(jī)向東飛去,,再加上地球的自轉(zhuǎn)速度,你就可以活的久一點(diǎn),,當(dāng)然,,也就多活零點(diǎn)幾秒而已,。

愛因斯坦還告訴我們,,運(yùn)動(dòng)不是絕對(duì)的,,而是相對(duì)的,準(zhǔn)確的說,,萬事萬物都是相對(duì)的,,而且對(duì)所有的觀察者來說,自然定律是一樣的,。

當(dāng)然,,這些概念現(xiàn)代人都已經(jīng)接受了。

在相對(duì)論當(dāng)中,,最最普遍知道的一個(gè)方程就是質(zhì)能方程:E=MC2,,這個(gè)公式之所以特別出名,一是因?yàn)樾问教貏e簡(jiǎn)單,,一眼就能看懂,,二是它是核武器的理論基礎(chǔ)。根據(jù)這個(gè)方程,,可以得出鈾核裂和氫核聚變都會(huì)因?yàn)橘|(zhì)量虧損而釋放出巨大的能量,。

因此,很多人因?yàn)樵訌椂?zé)備愛因斯坦發(fā)現(xiàn)質(zhì)能方程,,但是造原子彈并不是愛因斯坦的初衷,,而且愛因斯坦一直反對(duì)造原子彈,并且拒絕參加“曼哈頓工程”,。

那些因原子彈而責(zé)備愛因斯坦的人就和拉不出屎怪地球沒引力差不多吧,。

1905年,愛因斯坦發(fā)表《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》,,這標(biāo)志著狹義相對(duì)論的創(chuàng)立,,這是一套關(guān)于時(shí)間、空間與運(yùn)動(dòng)的理論,,而到了1915年,,愛因斯坦又完成了對(duì)于廣義相對(duì)論的創(chuàng)建工作。

廣義相對(duì)論是一套關(guān)于引力的理論,,愛因斯坦認(rèn)為物體是趨向于直線運(yùn)動(dòng)的,,但是重力場(chǎng)彎曲了時(shí)空。1913年,,愛因斯坦和格羅斯曼發(fā)表文章:我們所認(rèn)識(shí)的重力,,不過是時(shí)空彎曲的一個(gè)事實(shí)。

不過,,當(dāng)時(shí)并沒有得出關(guān)于質(zhì)量能量的關(guān)系,,直到1915年,,質(zhì)能方程才正式提出。

狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論的提出是革命性的,,這套理論徹底革新了人們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí),。

不過,愛因斯坦仍然認(rèn)為我們的宇宙是靜態(tài)宇宙,,因此在他的方程中加入了“宇宙常數(shù)”而使宇宙處于長久的平衡狀態(tài)之中,,但是,今天的我們知道我們的宇宙不是靜態(tài)的,,而是處于膨脹過程中,。

愛因斯坦后來才認(rèn)識(shí)到加入宇宙常數(shù)是一個(gè)極大的錯(cuò)誤,不過,,這都不能掩蓋愛因斯坦對(duì)于科學(xué)做出的巨大貢獻(xiàn),。

普通人都能看懂的相對(duì)論極簡(jiǎn)史

二戰(zhàn)之后,愛因斯坦被授予以色列總統(tǒng)職務(wù),,但是被愛因斯坦拒絕了,。他說:政治是暫時(shí)的,而方程是永恒的,。

是的,,也許在幾百年甚至幾千年之后,人類找到了更加合理的理論來描述我們生活的這個(gè)宇宙,,但是愛因斯坦的相對(duì)論是一件劃時(shí)代的理論,,一定會(huì)在科學(xué)發(fā)展史中留下濃重的一筆。

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