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古人是怎么知道“天上一日,地上一年”与相对论重合的?

新安山有一间石室。当知望走进房间时,他看到两个男孩在下棋并观看。局末之前,视其降薪已烂,予以退回,村里不走了。这个小故事出自东晋余的《支林》,大意是说新安山上有一个山洞。有一天,知望上山砍柴,看见两个娃娃在下棋,就站在那里看,不知不觉斧柄烂掉了。当他从山上回到家时,他发现事情发生了变化。

就这样吗?山洞里的一天已经在世界上存在了几千年?典故。

大家应该都看过中国四大古典小说之一的《西游记》,书中也有类似的桥段。玉帝给孙悟空取名毕马文,后来孙悟空听说他是养马的,跑回花果山。其猴孙曰:?陛下,我在上界十几年了,能回到家乡,我肯定很荣幸。?。孙悟空对比很疑惑,?我只来了半个月。怎么可能是十年??其猴孙曰:陛下,您在天上,若无所感,天上一日,便是下一年!?

多么简单的八个字?天上一天,地下一年?,但就是这简单的八个字,把爱因斯坦的狭义相对论?时间膨胀效应?,清晰准确的描绘出来。

自始至终,人类都坚持绝对的时空概念,这不是某些理论的限制或要求,而是我们认识宇宙最直观的感受。你无法想象这样的情况。每个人都有自己的一套时间。比如公司说早上九点上班,你按照自己的时间高高兴兴去上班,但实际上按照公司的时间,可能就是下班时间了。同时,每个人的时间尺度也变得不一样了。我的一分钟相当于你的100年,所以世界真的乱了。

所以牛顿的绝对时空观,从人类认识时间开始,就已经深入人心。这是我们最直观的思维方式。但如果我说这种思维方式是错误的,大家都不会相信。当然,一开始很多科学家都不相信,因为牛顿不可能是错的。

20世纪末,物理学似乎已经达到了足够高和完善的水平,我们生活中看到的几乎所有物理现象都可以从现有的科学理论中得到解答。比如经典力学(牛顿力学和分析力学)可以解决力学现象;麦克斯韦电磁场理论可以用来解释波动光学的问题;热现象可以用热力学和统计力学的理论来分析和阐述。

在爱因斯坦和居里夫人之间的是开尔文。

总之,按照开尔文的描述,以经典力学、经典电磁场理论、经典统计力学为三大支柱的经典物理大厦已经建立,但只有两朵小小的乌云飘在那里,让人觉得一切都不那么完美。

第一个小乌云意味着迈克尔逊-莫雷实验不仅没有证明以太的存在,而且给出了以太不存在的相反结论;

第二个小乌云是指:黑体辐射的实验结论与现有理论的矛盾;

最后,这两朵小乌云分别发展成相对论和量子力学,成为20世纪物理学的两大重要支柱。今天我们谈论爱因斯坦的相对论。

很多守旧派物理学家不接受迈克尔逊-莫雷实验的结果,认为这个实验的过程或者原理一定有问题,不愿意承认牛顿的以太理论有问题。但是有一个人不这么认为。他是二十多岁的爱因斯坦。这里涉及到一个原则——奥卡姆剃刀原则,可以用简单的八个字来解释:如果没有必要,就不要添加实体。也就是说,如果能用更少的资源做一些事情,就不要浪费额外的条件。

爱因斯坦认为没有必要解释以太的存在而不是为其设置不必要的条件,直接认为以太不存在,真空中光速不变。

1905年,爱因斯坦提出狭义相对论,牛顿的绝对时空观被打破。在相对论中,爱因斯坦认为时间是相对的,不同的情况下时间流逝的速度是不一样的。物体运动的速度会影响时间流逝的速度。运动速度越快,时间流逝的速度就越慢,于是就有了文章开头提到的情况:天山一日,地下一年。

可以说这种观点出现在我国古代神话体系中,某种意义上,和爱因斯坦狭义相对论的推论?时间膨胀效应?不谋而合。这就让人怀疑,我国古人是否掌握了这种科学观?其实这几乎是不可能的,因为那时候人们连地球是圆的都不知道,科学理论体系连雏形都没有。只能说这是一个文学的观点。

同时,爱因斯坦的广义相对论也有时间膨胀的推论。广义相对论的核心是时空的弯曲。物种可以弯曲时空,外在表现就是引力。时空曲率越大,时间膨胀越多。换句话说,引力越大,时间流逝越慢。这个科学原理被用于星际。库珀一行人去了一个新的星球,在那里呆了三个小时,但地球活了21年。

其实可以说相对论完全打破了牛顿的绝对时空观,但这并不妨碍我们坚持错误的观点去生活和学习,因为它是地球上的低速世界,对时间的影响很小,地球上的引力差也很小,所以即使有时间差,我们也感觉不到,因为很小。

文/科学黑洞,图片来源网络入侵。

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  • 10月26日出生,1980,2015出生。
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