分享

三分钟读懂相对论:相对论思维

 wenxuefeng360 2020-01-19

爱因斯坦很活泼,富有朝气,喜欢笑,时不时在最严肃的思想交流中,夹杂上几句俏皮话。——罗曼罗兰

三分钟读懂相对论:相对论思维

卓别林和爱因斯坦

人都是报喜不报忧,科学家也一样。

科学家说:“相对论和量子力学给物理学带来了革命性的变化,它们共同为现代物理学奠定了基础。”

然而真相是,它们都不是物理学的基础。

爱因斯坦说:“迄今为止,相对论或量子力学等任何理论都无法作为物理学的逻辑基础,因为它们都不全面,彼此并不兼容。”

相对论真正的作用不在于它完善了牛顿的力学体系。用爱因斯坦的话说,我们不能认为相对论或其他理论会取代牛顿理论,因为对自然哲学而言,现代概念结构的基础仍然是牛顿理论。

三分钟读懂相对论:相对论思维

牛顿

事实上,相对论最大的作用是让事实脱离了经验的束缚使科学摆脱了人的日常逻辑,从而形成一种新的思维方式,暂且称为相对论思维。这种思维方式颠覆了人类的逻辑基础,必然会引起物理学基础的动摇,这才是相对论真正的意义。

关于人的科学是其他科学的唯一牢固的基础,而这个科学本身的唯一牢固基础,又必须建立在经验和观察之上。——休谟

例如众所周知的因果律,日常经验的逻辑是“因为A,结果B”。然而,休谟认为只依据经验不能肯定因果关系的存在,因为这不是独立的概念,现象A、B只能用“先后顺序”来定义,这种思维逻辑的改变对100年后的相对论影响深远。

三分钟读懂相对论:相对论思维

文章导图

从某种意义上说,相对论思维扼杀了人类想象力的日常逻辑。例如,同时的相对性意味着我们很难想象一个运动的物体,因为在现实中,对于相对静止的观察者而言,运动汽车上发生的事件不再是同时的,这意味着你不能同时想象车头和车尾。尺缩效应表明,一个两米长的物体可以掉进一米大的洞里,相对于洞口静止的观察者认为是物体变短了,而对于物体本身而言,洞口会变得更小,只不过物体的头部会先掉进去,然后尾部再掉进洞里。

三分钟读懂相对论:相对论思维

相较于相对论思维,量子力学思维在一定程度上只是拓展了人的逻辑。例如,世界由连续性到离散化,虽然不符合日常经验,但可以想象敲碎的石头。再比如,物质波函数实际上意味着粒子失去了实在性,这完全是脱离经典的概念,但是为了符合人的经验,玻恩还是选择了统计和概率的经典方法来解释波函数的含义。正因为这样,量子力学的概念更容易被人们接受。

三分钟读懂相对论:相对论思维

爱丁顿

相对论思维重塑了人的想象,量子力学思维扩展了人的逻辑。因此相对论更难理解,即使量子力学理论比相对论更怪异荒诞。

我信仰的是在事物的和谐有序中表现出来的上帝,而不是决定着人类命运和行为的上帝。——爱因斯坦

三分钟读懂相对论:相对论思维

任何理论和思想都有局限性,最终会被取代。或者应该这样说,任何理论都给科学留下了另一种可能性不存在绝对的真理,也许这就是科学最大的魅力。

下一篇三分钟读懂相对论:空间之争。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多