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第411章 光?(1 / 1)


关于狭义相对论,在牛顿的世界里,时间和空间是绝对的,不变的和静止的,物理学中称之为绝对时空观。因为这种观点使得牛顿力学运用起来是那么的得心应手,以至于长久以来统治着人类的大脑,让牛顿的地位在科学界,特别是天文学界是那么的不可撼动。

直到200多年后,一位在科学界可以与牛顿比肩而立的科学巨匠的横空出世,才打破了这种观念。可能大家都知道,我要说的这位科学怪人是谁。不错,他就是赫赫有名的阿尔伯特·爱因斯坦!

爱因斯坦的成功来源于他16岁时的一次大开脑洞的幻想。他对自己说,要是我能和光一样快速前进,与它并肩而行,我将会看见什么样的情景?

当时麦克斯韦已经给出了完美的电磁理论,认定光是一种电磁波,于是就产生一个矛盾。爱因斯坦认为,如果按照牛顿理论,我们总可能达到光速,与它一起前进,这是光在我们的眼里应该就是一列列静止的波动,爱因斯坦称之为冻结的波;在别人看来,以光速前进的人也一样和这列被追上的波一起前进。可是,根据麦克斯韦电磁理论,不管我们以多快的速度运动,光都将以同样的速度离开我们。

在现实生活中,这是那难以想象的。就是说,在真空中,光是一个奇怪的东西的,无论你是站着不动,还是以很快的速度追赶他,还是以很快的速度离开它,它相对于你的速度都是30万公里每秒,毫无变化。这就是爱因斯坦所说的光速不变原理。

爱因斯坦认为,要解决光速悖论,唯有承认光速不变原理,而且这是一种特殊的不变!而光速不变原理就是相对论的基础。

为什么以前人们没有发现光这一特殊的性质(实际上是一种假设)?原因就是牛顿绝对时空观束缚了人们的想象力,而爱因斯坦是挣脱这种束缚,最终破茧成蝶的第一人。

在爱因斯坦的眼里,时间和空间是难么的不一样。可以说,每一个物体就代表着一整套不同的时空,因为时空是受运动速度的影响的,这就是狭义相对论的精髓所在,只是在低速运动状态下,各运动物体之间的这种时空区别不是那么明显,甚至在现代观测仪器中显示不出这种微妙的区别。

科幻电影中的翘曲速度,超空间或其他技术,能让飞船超光速飞行,然后进行星际旅行。但不幸的是物理学表明科幻电影不能成为科学事实。因为我们可能永远也无法超过光速,关于为什么不能超过光速,这可能对于有些人来说是个新鲜事。

爱因斯坦的狭义相对论与质能方程:为什么光速无法超越?

如果你熟悉爱因斯坦的相对论,对于静止不动的物体,你知道E=mc2,你就会理解这个方程或施加的限制。这里我们先说个前提,物理学家们讨论的关系是指光在真空中的传播速度,比如在外太空,这个速度简称为c,约为每秒30万千米每秒。


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