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我對愛因斯坦《相對論》的感受

(2019-09-28 09:22:58) 下一個

翻開圖書,我找到一本愛因斯坦所著的《相對論》。該書上說,從1896到1900年之間,愛因斯坦就讀於the Technical High School in Zurich,學習數學和物理,意在日後做中學老師。畢業以後,愛因斯坦做過家庭私人教師,後來,在1902到1909年之間,又在the Swiss Patent Office當了一位工程師。也就是在這個7年的時間裏,愛因斯坦發表了Inertia of Energy, the Quantum-Law of the Emission and Absorption of Light 和狹義相對論等文章。

從愛因斯坦發表的這些文章上,我們可以看出愛因斯坦的特長和興趣在於研究物理學上的大到剛體、小到量子的慣性運動,或者說是慣性係統。

狹義相對論就是為研究慣性係統而設立的的理論。由於近代電磁學的發展,很多電磁學的現象無法用牛頓古典的力學理論來解釋,狹義相對論就是用來解釋這些無法被牛頓古典的力學理論所解釋的現象。

相對論,顧名思義,就是用兩個係統進行相互參照。狹義相對論首先規定:

1,用兩個互相勻速移動著的坐標係進行相互參照,來研究物理體係的狀態據以變化的定律,所描述出的這些狀態的變化和究竟用這兩個坐標係的哪一個無關。換句話說,無論用哪一個坐標係做參照,所得出的結論都是一個。這是狹義相對論的相對性原理。

2,任何光線在“靜止的”坐標係中都是以確定的速度c運動著,不管這道光線是由靜止的還是運動的物體發射出來的。這是狹義相對論的光速不變性。

這兩條原理規定是愛因斯坦狹義和廣義相對論的基石。這就像歐幾裏德幾何所規定的:“兩點確定一條直線。”一樣,隻是個規定。相對論的突破就在於,在四維空間的基礎上又添了一道坐標標尺,這就是永恒的光速,從而就形成了五維的空間,或者說是五維時空。

根據狹義相對論,得出這樣的一些結論,如:對一個在靜止坐標內的人而言,在另一個快速運行的坐標內,物質質量增加、時間變慢、衡量距離的標尺變短。當快速運行速度達到光速時,相對於靜止坐標內,在快速運行的坐標內,物質質量無窮大、時間終止、衡量距離的標尺變成一個點。這些結果都是通過伽利略變換公式計算得來的。

在創立狹義相對論後,愛因斯坦發現,他的理論沒有涵蓋萬有引力因素。於是,經過近十年的努力,最後在狹義相對論基礎上,通過引進黎曼幾何的理論,愛因斯坦發展出了廣義相對論。廣義相對論將慣性和非慣性係統,這兩個在宇宙中僅存的物理變化形式納入囊中。廣義相對論的目的是為了解釋整個宇宙,在此,我想將廣義相對論叫做萬能相對論。

有人會問:“地球怎麽會圍繞著太陽轉?”

回答:“因為有太陽的引力存在。”

又問:“那地球怎麽不飛向太陽?”

回答:“是因為地球環繞太陽產生的離心力阻止地球飛向太陽。”

又問:“既然向心力和離心力相互抵消了,根據牛頓力學第一定律,地球應該保持直線勻速前進,怎麽會圍繞太陽進行圓周運動呢?”

回答:“不知道,再有名的科學家也經不住三問。”

這時候,廣義相對論出現了。廣義相對論認為,大質量的物體對周圍的空間產生了彎曲。地球確實是在進行著直線勻速前進運動,但,其前進軌跡所在的平麵被太陽產生了球型彎曲,所以我們會看到地球圍繞太陽轉。

宇宙中到處充滿著萬有引力,根據牛頓力學的作用力與反作用原理,即,牛頓力學第三定律,和萬有引力相對的一定因該是“萬有斥力”,可是大家聽說過有萬有斥力存在嗎?這一切現象用牛頓古典力學理論解釋不了,而且目前用廣義相對論也解釋不了。但是,廣義相對論繞過引力問題,將萬有引力等效於天體對周圍空間的彎曲。換句話說,對於包括黑洞在內的任何天體,廣義相對論隻考慮天體對空間的扭曲作用,而不是去考慮任何的引力問題。迄今,相對論隻能算是個假說和猜想,相對論是否正確,是否能被最終確立,還需要時間和實踐的檢驗,以確定其真理性和科學性。

1922年,愛因斯坦在日本京都大學講演時,在談到如何產生相對論想法時說:“我的思想曾受到那麽多神秘而複雜的事物的啟發...”

我認為,這些所指的神秘和複雜事物中一定會包括中華的《易經》哲學。

在中華文化寶庫中,《易經》的太極陰陽辨證的哲學可謂是包含宇宙萬物,甚至是指導科學的總綱領。作為根本原則,相對論理論中所使用的動和靜止兩個坐標係正是中華太極陰陽理論的體現,“動”坐標係為陽;“靜”坐標係為陰,陰陽互動辨證著宇宙的虛實。

太極陰陽理論中,“陰”包括一切物質;“陽”包括能量和精神,陽主陰,陰陽為相對的。根據陰陽理論,在宇宙中,一定存在著某一能量主宰著宇宙中的所有物質。現代科學認為,主宰這些宇宙物質的能量就叫做暗能量。中華民族的祖先早在七千年前已預感到了暗能量的存在,而且還通過“陰陽為相對的”的道理給出了相對論的啟示。

 

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閱讀 ()評論 (8)
評論
心之初 回複 悄悄話 愛因斯坦的能量=質量X光速平方是怎麼來的?

你對“正能量”怎麽看?謝謝。
心之初 回複 悄悄話 愛因斯坦的能量=質量X光速平方是怎麼來的?

你對“正能量”怎麽看?謝謝。
心之初 回複 悄悄話 愛因斯坦的能量=質量X光速平方是怎麼來的?

你對“正能量”怎麽看?謝謝。
SwissArmy 回複 悄悄話 Fanreninus博主隻是想多少點話題寫文而已,跟另外幾個腦袋裏裝滿了漿糊、或者覺得自己高高在上、視汝等均為草芥的川黑相比,算是個比較明白的人了。
魯迅九 回複 悄悄話 回複 'SwissArmy' 的評論 : 無意之中,這篇文讓“煩人”感到不舒服,因此,“煩人”又夢到魯迅,又開始折騰了。
SwissArmy 回複 悄悄話 深奧的科學文我一般沒興趣,不過留言表示支持一下吧。
魯迅九 回複 悄悄話 回複 '雲之嵐' 的評論 : 我感覺我在以光速飛行,我這裏是一日,而地麵上卻已是千年。
雲之嵐 回複 悄悄話 螞蟻在二維,人類在三維,愛因斯坦應該能感知到高維空間,中國古人的玄學也有這層含義。
另外,我偶然能感受到老九先生的說話方式上升到了高維,在我看得眼花繚亂的同時卻也能把握住了要點,我懷疑我的思想也被你引發在高維和低維之間遊走了幾回。。。:)
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