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爱因斯坦的相对论

 留贤书馆 2017-12-01
爱因斯坦最伟大的发现就的相对论,而相对论是建立在光速不变的基本假设之上。


  光速不变

  不能不说,的是一个科学的最大胆的假设,因为这样的假设是违背人们的思维方式和观测习惯的。可是奇怪的是,这样一种看上去违背常理的假设,居然能取得如此举世瞩目的成就,推动整个科学技术上了一个新台阶,这里只能由衷的佩服爱因斯坦天才的想法。

  我们知道,在牛顿力学当中,时间和空间都是绝对的。而在爱因斯坦的世界里,没有什么东西是绝对不变的,除了光速。时空在这里发生着奇怪的扭曲,让人无法理解。


  我们眼里的空间构造

  在爱因斯坦看来,宇宙中没有所谓的标准时间,没有标准空间,也没有标准质量,甚至任何与时间空间质量有关的物理量都是变量。每一个以不同速度运动着实物模型都有着一整套不同的时空分布,而这种分布受该物体运动速度的影响。

  如果将时间空间质量以及与他们有关的量看做因变量,那速度就是自变量。当然,只有在该物体的运动速度接近光速的时候,这种变化关系才能被明显的观测到。

  在爱因斯坦的世界里,随着运动速度的不断增加,会发生一些列恐怖的事情,首先是表的时针越来越走的慢,运动物体本身的尺寸越来越小。当速度达到光速的时候,表的指针停止不动,空间尺寸变为零,而重量会变得无限大。这是相当恐怖的一个情景,任何物体在这样的世界里将不复存在,都会被挤压成无限狭小的碎片。

  这种情景是如此的荒谬,就是爱因斯坦本人也无法接受,所以他又再次找寻解决的办法,最后给出了著名的质能方程,也就是说,当一个物体以接近光速运动时,他的质量理论上在不断增加,实际上此时质量已经开始以能量的形式存在。


  天才的奇思妙想

  有趣的是,这个时候表的指针停止,空间也不复存在,剩下的只有能量。

  这似乎在告诉我们,宇宙万物的本质就是能量,而时间和空间是能量作为实物模型时的固有属性,运动的快慢则是控制物质和能量之间转化的度量。

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