安德鲁·罗宾逊(Andrew Robinson)是一名记者和作家。他曾经在《金融时报》、《卫报》、《独立报》、《自然》杂志和《纽约时报》等媒体发表文章。2015 年,他出版了《爱因斯坦:相对论100年》(Einstein: A Hundred Years of Relativity)一书。
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2017 年末,耶路撒冷一家拍卖行对一张由阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)亲笔书写的小纸条进行了拍卖。纸条上是一句由 13 个单词构成的德文。耶路撒冷收藏着爱因斯坦的全部文件:1955 年去世前,爱因斯坦通过遗嘱将所有文件资料全部捐赠给自己在上世纪二十年代参与创立的希伯来大学(Hebrew University)。如今,阿尔伯特·爱因斯坦资料库(Albert Einstein Archives)收藏的文件已经达到 3 万份左右。爱因斯坦留下文件的数量是伽利略·伽利雷(Galileo Galilei)和艾萨克·牛顿(Isaac Newton)文件的好几倍,可以和拿破仑·波拿巴(Napoleon Bonaparte)的文件数量相媲美。虽然资料库保存有这张纸条的副本,但卖家却不是他们。这不禁让人更加好奇。
纸条的书写地是日本,使用了东京帝国饭店(Imperial Hotel)的专用纸,书写日期是 1922 年 11 月。当时,爱因斯坦当时刚刚获得诺贝尔物理学奖。他在日本举办巡回演讲期间就下榻在东京帝国饭店。爱因斯坦的讲座受到了日本民众的热烈欢迎,风头甚至盖过日本皇室。很显然,狂热的听众让他感到有些局促不安,因此他决定用书面形式记录对生活的想法和感受。一天,日本信差送来他获得诺贝尔奖的消息。不知道是囿于日本文化传统,还是爱因斯坦身上没有零钱,信差没有收取小费。为了不让信差空手而归,爱因斯坦将这张纸条(以及另一张写着更短句子的纸条)送给信差留作纪念。纸条的卖家透露,爱因斯坦对这位姓名不详的信差说:“如果你幸运的话,这些纸条将会变得价值连城。”据 BBC 透露,纸条的卖家是日本信差的侄子。
据负责出售的耶路撒冷拍卖行估计,纸条的成交价应该在 5000 到 8000 美金之间。他们将起拍价设定为 2000 美金。拍卖开始 20 分钟后,接连不断的出价将价格一路抬高。后来场上只剩下两位通过电话参与拍卖的竞拍者还在互相争夺。最终,竞拍者的出价达到令人难以置信的 156 万美元。
爱因斯坦在纸条上用德语写的是:“平静谦逊的生活比焦躁不安地追求成功更令人幸福。”
如果爱因斯坦还活着,他一定不会被荒谬的拍卖价格所影响。1919 年,英国的天文项目证实了广义相对论的正确性。爱因斯坦从此闻名四海。后半生里,他一直被自己的名声所困扰,丝毫没有借机聚敛财富的念头。独自在苏黎世、柏林、牛津、帕萨迪纳和普林斯顿整理数学公式和与少量物理学家、数学家见面交流是他一生中最快乐的时光。在欧洲和日本之间往返的漫长海上航程中,他喜欢躲在船舱内,用潦草的笔记书写数学公式。
物理学家菲利普·弗兰克(Philipp Frank)为他撰写了自传。在用来作为自传序言的文章中,爱因斯坦谈到自己的名气:
广义相对论涉及的概念和问题与现实生活相距甚远。可是长久以来,大量民众都会对它有着热情而强烈的反应。我永远不能理解这种现象。直到现在,我都没有找到一个真正有说服力的解释。
1955 年去世前夕,《生活》杂志(Life)就对生命意义的看法等问题采访了爱因斯坦。文章写道:
不要做一个成功的人,而要做一个有价值的人。他是我们这个时代的成功人士,从生活中收获的东西多于对生活的投入。但是,有价值的人应该贡献多于收获才对。
爱因斯坦去世后,全球各路媒体相继报道他的死讯。《纽约时报》刊登了美国总统、西德总统、以色列总理、法国总理、印度总理的唁电。那些与爱因斯坦有私交的杰出知识分子也纷纷表达了哀悼。在二战中负责原子弹制造项目的美国物理学家罗伯特·奥本海默(J Robert Oppenheimer)说:“对于所有科学家和大部分人而言,今天是个悲伤的日子。爱因斯坦是有史以来最伟大的人之一。”与爱因斯坦在量子论问题上意见相左的丹麦物理学家尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)写道:
爱因斯坦的贡献不只局限于科学领域。实际上,他在很多最基础、最常见的假想中发现了迄今为止一直为人们所忽视的新假想。这对人类而言意义重大——鼓励我们发现每个国家文化中根深蒂固的偏见和自满,并与之展开斗争。
英国哲学家伯特兰·罗素(Bertrand Russell)则表示:
爱因斯坦不仅是伟大的科学家,更是伟大的人。他生活在一个渐渐滑向战争深渊世界中,但却向往和支持和平。他在疯狂的世界中保持理智,在狂热的世界中坚守自由。
如今,爱因斯坦已经是历史上最常被人引用名言警句的科学家:根据维基语录(Wikiquote)收录的爱因斯坦名言数量来看,人们引用他名言的次数远远多于引用亚里士多德、伽利略、牛顿、查尔斯·达尔文和史蒂芬·霍金。若是同 20 世纪其他不是科学家的名人——比如温斯顿·丘吉尔、乔治·奥威尔、乔治·萧伯纳——相比,爱因斯坦名言被引用的次数也遥遥领先。多年来,普林斯顿大学出版社陆续出版多卷《爱因斯坦全集》(Collected Papers)。他们 2010 年发行的《爱因斯坦语录终极版》(Ultimate Quotable Einstein)选编了爱因斯坦的名言警句,如今已经出版到第四版,也是正式的最终版。该书编辑爱丽丝·卡拉普莱斯(Alice Calaprice)在序言中写道:“爱因斯坦留下了规模庞大的档案资料。这些文件似乎是个无底洞,里面装满了数不胜数的名言警句。”
爱因斯坦留给信差的纸条。图片版权:视觉中国
毋庸置疑,爱因斯坦的科学权威身份是他名言被频繁引用的重要原因。比如,他曾经说:“宇宙最让人费解的地方在于它具有可知性。”
但是,人们也经常在很多与科学无关的问题上引用他的名言,比如教育、智慧、政治(1952 年,以色列曾希望他出任总理一职)、宗教、婚姻、金钱和音乐制作等领域。
面对教育问题,他曾经说:“教育就是忘记在学校所学的一切后剩下的东西。”
面对智慧问题,他曾经说:“天才和蠢材之间的区别在于,天才是有极限的。”
面对政治问题,他曾经说:“疯狂就是一遍又一遍地重复做同一件事情,但却期待能得到不同的结果。”
面对宗教问题,他曾经说:“上帝不会掷骰子。”
面对婚姻问题,他曾经说:“男人与女人结婚,希望她们永远不会改变;女人与男人结婚,希望他们会改变。最终,男女双方都会失望而归。”
面对金钱问题,他曾经说:“并非所有我们能计算出价值的东西都重要,也并非所有重要的东西我们都能计算出其价值。”
面对音乐问题,他曾经说:“对我而言,死亡意味着再也不能欣赏莫扎特的作品。”
面对人生观问题,他曾经说:“做事应该力求简单明了,但不能敷衍。”
最近,《自然》杂志将整整一页的内页广告位留给了上文中的种种名言。他们希望让世界明白,杂志报道的并非高度专业化的科学新闻,也没有采用哗众取宠的方式对信息进行编辑和处理。所用的这些爱因斯坦名言总是反复出现在全球各大报刊的文章中,也在互联网上广泛流传。
对此,我有一个猜想:爱因斯坦明确地说过或者写下这些话了吗?根据人们对《爱因斯坦语录终极版》、维基语录和 QuoteInvestigator.com 收录爱因斯坦名言的调查,再加上身为爱因斯坦传记作家的我所做的个人研究,我认为很多爱因斯坦名言的真实性的确存疑。实际上,我们无法清楚地确定前文提到的任何一句名言来源于爱因斯坦本人,唯一的例外是人尽皆知的“上帝不会掷骰子”。甚至连这句名言都是对爱因斯坦原话的缩略翻译。1926 年,爱因斯坦在用德语给物理学家马克思·玻恩(Max Born)写的书信中明确表达了自己对量子论的看法:“量子论提到很多东西,但并没有引领我们更接近上帝的秘密。无论如何,我都坚信祂不会掷骰子。”
很多人觉得“当事实与理论不符时,修改事实”也是爱因斯坦说的,伊万卡·特朗普(Ivanka Trump)就是其中之一。2017 年,各国网民就她父亲——唐纳德·特朗普总统——提出的“假新闻”话题展开了激烈争论。她在推文中引用了这句话,随后在互联网上引发了轩然大波。爱因斯坦也许认同这句话所体现的核心理念。1919 年广义相对论获得证实后,一位学生在信中问他:“如果天文学家发现的事实与广义相对论相矛盾,那该怎么办?”爱因斯坦在回信中说:“如果是那样的话,我为上帝感到遗憾,因为广义相对论是正确的。”但是,没有任何证据显示爱因斯坦在演讲或者书面文件中明确提出过这句名言。早在 19 世纪,人们就曾经针对事实和理论的关系问题发表过类似观点。1991 年,没有任何证据和可靠消息来源的拉杰·迦因(Raj Jain)在《计算机系统性能分析的艺术》(The Art of Computer Systems Performance Analysis)中首次将这句名言归于爱因斯坦名下。从此之后,人们对这句话的出处深信不疑。
当下,大英博物馆正在举办一场名为“上帝与你同在”(Living with Gods)的宗教展。主办方在展览的结束区域里引用了一句被普遍认为出自爱因斯坦的著名名言:“神秘主义感是最美丽、最深奥的体验。它是所有真正科学的灵感来源。” 然而,《爱因斯坦语录终极版》并没有收录这句话。以我的分析来看,它似乎是人们在爱因斯坦去世数十年后,根据他曾经的言论推导出来的。1932 年,德国人权联盟(German League for Human Rights)发布的演讲录音表明,爱因斯坦曾用德语说:“神秘感是最美丽、最深奥的体验。它是宗教的基础,也深深地潜藏在艺术和科学的宏伟抱负中。”原话和大英博物馆引用的话语之间最明显的区别在于:1932 年,爱因斯坦的用词是“神秘感”(mystery);2018 年,大英博物馆的用词是“神秘主义感”(mystical)。
换言之,人们所引用的各类爱因斯坦名言的真实性差异很大:很多名言出自他所写的文件和作品;部分名言源自他亲近之人的回忆;部分名言在流传过程中遭到篡改;部分名言似乎与他的观点、个人行为风格相一致,但其实根本不是出自他口。不少名言根本就是赝品,为的不过是利用他作为绝世天才和反传统者的名头——从表面上来看,有一句声名狼藉的爱因斯坦名言甚至认为占星学属于“科学”。编辑卡拉普莱斯表示:“有些名言像是真的,有些则非常可疑,剩下部分绝对都是假的,是那些想要借助爱因斯坦名声为某件事或者某个理念增加可信度的人所杜撰的。”
既然如此,为什么我们依旧对爱因斯坦如此着迷,始终愿意为他润色改编甚至凭空杜撰各种名言呢?问题的答案一定像爱因斯坦和他的人生一样多变、复杂以及独特,但又绝对与他的科学才华密切相关。很多物理学家曾给他做过助理,巴纳希·霍夫曼(Banesh Hoffmann)便是其中之一。回忆历史时,霍夫曼提起一件发生在上世纪三十年代晚期的轶事:
很多情况下,即便向德国科学家求助也无济于事。我们都放下手头的工作,而爱因斯坦也会安静地站起来,然后用口音奇怪的英语说:‘让我思考一下’。说完他就开始在屋里来回踱步,围着屋子绕圈。整个过程中,他喜欢用食指卷起一缕长长的灰发…时间渐渐流逝,因费尔德(Infeld另一位助理)和我相顾无言,而爱因斯坦则继续一边玩着头发一边走来走去。他的脸上有一种恍惚、陌生但却又有些熟悉的表情。自始至终,他都没有流露出精神高度集中的神色。又过了一阵,爱因斯坦突然如释重负,脸上浮现出笑容。他不再走来走去,也不再玩头发。他似乎重新回到现实,又一次注意到我们的存在。接着,他会给出问题的答案。他的解决方案几乎每次都能奏效。
不难理解为什么爱因斯坦对科学家而言有着巨大吸引力。狭义相对论提出一百周年时,《科学美国人》(Scientific American)出版了一期爱因斯坦特刊。据他们估算,科学家和科学杂志社收到的“不切实际的疯狂信件中”,有大约三分之二与爱因斯坦提出的理论有关。这些信件内容离奇,要么声称发现了爱因斯坦想要实现但始终未能成功的引力场和电磁场统一理论,要么声称成功证明爱因斯坦的学术理论——尤其是相对论——是错误的。当然,第三类信件更是稀奇古怪:声称制造出永动机或者发现取之不尽用之不竭的能源。
爱因斯坦的魅力早已不再局限于科学界,而是对全世界造成影响。除了伟大的思维能力之外,一定还有其他因素让他成为一个魅力超凡的人。2005 年,作品和性格深受科幻类读者以及影迷喜爱的亚瑟·克拉克(Arthur C Clarke)提出,爱因斯坦之所以拥有经久不衰的国际名誉,是因为“他身上融合了科学天才、人道主义者、和平主义者和古怪反常之人的四种气质,堪称独一无二”。牛顿是一个家喻户晓的科学家,但和经常出镜的爱因斯坦相比,有多少广告商愿意用他宣传目标消费群体为一般大众的产品(苹果除外)?没有政客愿意在演讲中提到牛顿的名字,人们也很少在科学领域之外的其它问题上引用他的名言。当然,一直有人为牛顿书写传记。可牛顿不会突然出现在报纸头条、卡通动画或者日常谈话中。牛顿的著名轶事数量不多,以他为主人公的笑话则根本不存在。你很难想象一本名叫《牛顿语录》(The Quotable Newton)的书能受到读者欢迎。
1955 年,赫布洛克(Herblock)为《华盛顿邮报》绘制的卡通插画。图片版权:Library of Congress
牛顿凭借科学成就而闻名于世,是后世物理学家——尤其是爱因斯坦——无限崇敬的对象。1696 年,牛顿离开剑桥前往伦敦。在伦敦居住的 35 年间,他完成了革命性的著作,但却没有交到一个朋友。1696 年到他去世的 1727 年之间,他给剑桥老友写的书信一封都没保存下来。作为他卢卡斯数学教授席位(Lucasian Chair of Mathematics)的继任者,威廉·惠斯顿(William Whiston)在回忆录中这样描述牛顿(此时牛顿已经去世多年):“他是我见过的脾气最可怕、最谨慎、最多疑的人。”在 1973 年出版的《人类的跃升:科学进化史》(The Ascent of Man)中,雅各布·布朗诺斯基(Jacob Bronowski)的表述非常恰到好处:“牛顿是《旧约》中的神祇,爱因斯坦是《新约》中的人物…爱因斯坦身上散发着人性、怜悯和宏大的同情感。”
爱因斯坦和牛顿在科学领域都有极高的造诣。但摘掉科学家的光环后,两人的日常生活却鲜有相似之处。尽管爱因斯坦对人际关系和体制内生活持怀疑态度,也因两段不成功的婚姻和家庭悲剧(二儿子爱德华[Eduard]人生的最后 30 年都是在瑞士的精神病院中度过)而迷茫,他还是非常喜欢社交。他定期对外发表演讲,与朋友、同事和陌生人频繁地通信,一直致力于帮助科学领域中的“对手”和后起之秀。比如,当时还名不见经传的印度数学家萨蒂延德拉·纳特·玻色(Satyendra Nath Bose)就受到了他的提携,与他一起提出著名的玻色-爱因斯坦统计(Bose-Einstein statistics)。
和牛顿不同,爱因斯坦不喜欢通过辩论解决与他人在科学问题或其他别的问题——反犹太主义和纳粹主义的问题除外——上存在的分歧,也不会对对方充满敌意。他与玻尔就量子论问题进行过漫长却无法分出胜负的争斗。即便如此,他一点也不怨恨玻尔。爱因斯坦猛烈抨击玻尔的观点,但只是对事不对人。上世纪四十年代和五十年代期间,他与密友玻恩也因量子论争论不休。自始至终,爱因斯坦最接近人身攻击的话语是一句讽刺性的评论:“羞愧!玻恩你应该感到羞愧!”
除此之外,几乎所有爱因斯坦支持的公共事业都具有两个特点:值得称赞和目光长远。很多事情展现出了他坚持正义的道德勇气。他不怕遭到攻击和指责,毅然站出来对抗反犹太主义、种族隔离制度和美国私刑处死黑人的残暴手段。他还坚定地反对麦卡锡主义的政治迫害、建立大型军工联合体以及世界滑向核战深渊。在那个年代,他所支持的公共事业既不时尚,也不“值得尊敬”。爱因斯坦没有沉浸于名誉总无法自拔,也没有终日享受物理、音乐和远航带来的乐趣。相反,只要觉得自己名誉能起到积极影响,他就会站出来与压迫作斗争。我们不能说爱因斯坦的广泛参与给很多事情带来决定性结果,但充足证据显示他给受到迫害的人带去希望,也对公共辩论产生巨大影响。1950 到 1955 年期间,FBI 局长埃德加·胡佛(J Edgar Hoover)执意将爱因斯坦“认定”成亲共分子。这个事实恰好证明,保守派力量认为爱因斯坦的社会活动能产生巨大意义。
值得注意的是,爱因斯坦深受圣雄甘地(Mahatma Gandhi)的启发。甘地认为,公民可以武装自我,联合反抗纳粹统治。虽然不认同这个观点,但爱因斯坦和甘地一样都对物质生活的成功不感兴趣。1952 年,爱因斯坦表示:“甘地是我们这个时代最伟大的政治天才。他告诉我们,一个人找到正确的道路后便能做出巨大牺牲。他为印度自由而做出的努力是活生生的证据,证明他坚定的信仰比任何看起来无坚不摧的物质力量还要强大。”
爱因斯坦对宗教的观点无异于给科学努力披上了神圣化的外衣。宗教界人士很看重他的想法。2004 年,生物学家、激进的无神论者理查德·道金斯(Richard Dawkins)写道:
爱因斯坦很在意精神世界和心灵感受,但他不承认超自然主义的存在,也不承认一切人格化的神…我很开心能和他有着一样宏伟壮丽的无神论精神世界观。任何有神论者都不应该产生自己能就精神世界的问题给爱因斯坦上一课的想法。
1984 年,物理学家霍金在作品中表达了与爱因斯坦相似的观点:
就我们掌握的全部信息来看,世界上的确有一个控制所有物理定律的存在。然而,我认为将其称为‘上帝’是个颇具误导性的做法。因为‘上帝’通常是个具有人格化含义的词语,而物理定律并没有体现出任何人格特色。
1979 年,教皇圣若望·保禄二世(Pope John Paul II)在纪念爱因斯坦诞辰一百周年的活动中接见了梵蒂冈教皇科学院(Pontifical Academy of Sciences)。他表示:
教廷钦佩伟大科学家的超凡才华。他们身上体现出创造精神,既不干涉宇宙运行规律,也不评判宇宙运行的原理。当然,宇宙并非自己创设出各种定律。无论如何,教廷都建议神学者仔细研究这些科学学说,努力探索科学真理和神祇为我们揭示真理之间所存在的和谐与融洽。
艺术家对爱因斯坦有多敬畏?爱因斯坦在世时,马克思·勃罗德(Max Brod)——弗朗茨·卡夫卡(Franz Kafka)的遗稿管理人——写出了自己最著名的作品:1915 年出版的《第谷·布拉赫走向上帝之路》(Tycho Brahe’s Path to God)。1911-1912 年期间,勃罗德在布拉格与爱因斯坦结识。后来,他以爱因斯坦为原型塑造出书中人物开普勒(Kepler)。勃罗德说:“爱因斯坦屡次让我震惊,为他感到痴狂。他轻松地与他人讨论问题,实验性的改变观点,有时候还会暂时接受与自己相悖的观点,从全新的角度宏观把握问题。”威廉·卡洛斯·威廉斯(William Carlos Williams)、E·E·肯明斯(E E Cummings)以及捷克作家卡雷尔·恰佩克(Karel apek)都在自己的作品中提及过爱因斯坦。在贝托尔特·布莱希特(Bertolt Brech)的话剧《伽利略传》(Life of Galileo)中,他自称是“新戏剧形式领域的爱因斯坦”。爱因斯坦去世后,他的形象经常出现在各类艺术作品中:弗雷德里希·迪伦马特(Friedrich Dürrenmatt)的话剧《物理学家》(The Physicists)、菲利普·格拉斯(Philip Glass)的歌剧《沙滩上的爱因斯坦》(Einstein on the Beach)以及物理学家艾伦·莱特曼(Alan Lightman)的小说《爱因斯坦的梦》(Einstein’s Dreams)。
爱因斯坦的理念对艺术家造成了微妙影响。很多人试图证明他也对喜欢使用多重视角叙事的现代主义作家作品产生潜移默化的作用,比如 T·S·艾略特、弗吉尼亚·伍尔夫和劳伦斯·德雷尔(Lawrence Durrell)。但是正如研究 1985 年出版的报告《爱因斯坦的神话和冥思》(Einstein as Myth and Muse)的作者们所言,这个说法缺乏足够的证据支撑。德雷尔在 1957 至 1960 年间出版的《亚历山大四部曲》(Alexandria Quartet)中表示,艾伦·弗里德曼(Alan Friedman)和卡罗尔·唐利(Carol Donley)曾诚实地说:“作家只是说他们使用了相对论,我们不能因此认定他们理解相对论,也不能认定他们对相对论理论的艺术改编合理成功。”同样,在 2001 年出版的《爱因斯坦和毕加索:两个天才和二十世纪的文明历程》(Einstein, Picasso: Space, Time, and the Beauty that Causes Havoc)中,科学史专家亚瑟·米勒也试图将相对论与立体主义流派联系起来。他认为,爱因斯坦和巴勃罗·毕加索一样,都想破坏人们对构成古典主义的现实的理解。实际上,很多证据都显示爱因斯坦在艺术品味的选择上更倾向于古典主义作品。
爱因斯坦曾这样评价研究相对论的哲学家:“他们对物理懂得越少,就越喜欢卖弄大道理。”物理学家保罗·狄拉克(Paul Dirac)无意中用有趣的方式警告人们不要试着将科学和艺术联系在一起:“在科学领域,科学家尝试用所有人都能理解的方式阐释大家闻所未闻的问题。但是在诗歌领域,情况却恰恰相反。”
错误引用爱因斯坦名言的现象很大程度源自于人之常情:渴望故弄玄虚,渴望象征着“标志性”和“天才”的权威人物。相对论最初在上世纪二十年代走红时,很多人认为可以引用爱因斯坦的话证明一切都是相对的(连真理也不例外),一切观察都是主观的以及一切皆有可能。2002 年,犹太裔美国作家、历史学家、播音员斯塔兹·特克尔(Studs Terkel)在 90 岁生日当天接受了《卫报》的采访。当时,他笑着说:“我喜欢引用爱因斯坦的名言。知道为什么吗?因为没人敢反驳你。”特克尔的绝妙回答非常具有讽刺意味,因为爱因斯坦一辈子都对权威——尤其是物理、教育和政治领域的权威——充满怀疑。
最后,我要引用一句爱因斯坦的名言作为结尾。1930 年,他在给姓名不详朋友的信中写道:“为了惩罚我对权威的蔑视,命运让我成为了权威。”
翻译:糖醋冰红茶
题图及 Banner 版权:视觉中国;长题图来自 Wikimedia
爱因斯坦的相对论是否正确
爱因斯坦的求知欲是他成功的秘诀,正是这种刻苦钻研的精神和独立思考的习惯终于使他成为了一代科学巨星。
牛顿的质量和爱因斯坦的相对质量有什么不同
在绝对真空无任何参考系,一切以人类意识定义质能参数都为零。质能和时空一体,时空就是质能转换的表象,时空不同,质能参数不同,没有绝对时空,没有绝对质量,也没有绝对参数,一切都是空,都是人类意识的虚拟现实。只有质能转换在各时空中的表象,如果非要定义,只能以人类生存的地球为绝对参考系,转换后是等效的,不然一切数学参数都失去意义,不能为人类改造宇宙服务。
相对论的本质是离开人类生存的地球,一切以地球为参照的质能参数都不同,质能和时空一体。而不是以人的意识为转移。质能和速度达到临界点,都将转化为原子,粒子,能量,人类要战胜宇宙,也许只能靠思想传播和量子纠缠的瞬间转移到人类假体,才能实现星际航行,真人是不可能实现的,人类的思想才能在宇宙中永恒。
爱因斯坦的相对论有道理吗
通俗点是这样的。时间,空间是紧密相连的。物体速度越大,时间越慢。比如你坐告诉飞船,在宇宙飞行。你的时间,比地球上慢。你过了一年,可能地球上已经过了10年了。这是时间观。空间是可以弯曲的,主要取决于质量。物体质量越大,那么附近的空间弯曲就会越明显。这就是简单的相对论中的时空观。
但相对论从创立到现在,经受住了很多实验考证。但也存在诸多疑点。且不能与量子力学融洽。下面就是关于相对论修正的推想文章。感兴趣可以读一下。
第三章:关于相对论的修正
狭义相对论建立在狭义相对性原理【即在所有惯性系中,物理定律有相同的表达形式。这是力学相对性原理的推广,它适用于一切物理定律,其本质是所有惯性系平权。】和光速不变原理【任何光线在“静止的”坐标系中都是以确定的速度c运动着,与光源和观测者运动无关。】之上。
而广义相对论建立在等效原理【惯性力场与引力场的动力学效应是局部不可分辨的】和广义相对性原理【所有的物理定律在任何参考系中都取相同的形式。】之上。
我们可以看出广义相对论是基于狭义相对论的。如果前者被证明是错误的,那么整个理论的大厦都将垮塌。
早在200年前,伽利略就发现,所有的惯性系,对于表述力学定律都是同样有效的,平等的,不存在任何特殊的惯性系,这就是说,任何力学实验都无法辨别惯性系本身的运动状态。这种运动的相对性,在古典力学中普遍存在,但在麦克斯韦电动力学中不能成立,因为它只适用于静止的坐标系。这个我上面已经提到过。
因此爱因斯坦意识到要进一步探明这个问题,就必须扩大相对性原理的应用范围。他将自己的研究领域从惯性系拓展到了非惯性系。而从狭义到广义相对论相对性原理的的推广是通过引入一个引力场使得我们可以把一个加速系视为伽利略系。将其引伸,我们认为它对所有的运动都适用,不论它们是旋转的(向心力被解释为引力场)还是不均匀加速运动。
广义相对论是用张量表示的,这是其广义协变性的体现:广义相对论的定律——以及在广义相对论框架中得到的物理定律——在所有参考系中具有相同的形式。并且广义相对论本身并不包含任何不变的几何背景结构,这使得它能够满足更严格的广义相对性原理:物理定律的形式在所有的观察者看来都是相同的。
我个人认为这个理论是正确的。 那么爱因斯坦大厦稳固的根本就是“光速不变原理”和“等效原理”了。
在经典力学中,物质有两种质量。一是惯性质量,二是引力质量。地球表面上的任何一个物体都要受到地球对它的引力,并因此会产生加速度。实验告诉我们,一切自由落体在引力作用下都具有同样的加速度。为什么呢?按照我们的经验,质量大的应该更快落地。可是如果我们考虑到质量大惯性就大,抵抗加速度的力就更大。所以两个物体具有同样的加速度。由此可以推理,引力质量与惯性质量是相等的。但是本质是引力是惯性的源泉。这也是一种正比关系。
牛顿曾经研究过这个问题,但没有得到理论上的解释。长期以来,物理学家一直认为两种质量相等是理所当然的,无需从理论上再加以研究。爱因斯坦经过一段时间认真思索,认识到惯性质量与引力质量相等是解决引力问题的关键。以两种质量相等为基础,他提出著名的等效原理:一个加速系统所看到的运动与存在引力场的惯性系统所看到的运动完全相同。
爱因斯坦说:完全等效性这一假说,使我们不能说任何参照系有绝对速度一样,并且它使一切在引力场中等加速下落成为当然的事。在“等效原理”的基础上,他又进一步提出了“广义协变原理”:在任何参照系中,物理学规律的数学形式是相同的。就这样,他把相对性原理从惯性系推广到非惯性系。而宇宙中物质的引力是惯性的源泉,使得物质具有惯性这一理论,与相对论从惯性系和非惯性系的推广并不矛盾。反而是相辅相成的。这就是我要表达的观点。
广义相对论实质上就是一种引力理论,这一点很明显。我们知道广义相对论是阿尔伯特·爱因斯坦于1915年发表的用几何语言描述的引力理论,它代表了现代物理学中引力理论研究的最高水平。广义相对论将经典的牛顿万有引力定律包含在狭义相对论的框架中,并在此基础上应用等效原理而建立。
从广义相对论得到的有关预言和经典物理中的对应预言非常不相同,尤其是有关时间流逝、空间几何、自由落体的运动以及光的传播等问题,例如引力场内的时间膨胀、光的引力红移和引力时间延迟效应。广义相对论的预言至今为止已经通过了所有观测和实验的验证——虽说广义相对论并非当今描述引力的唯一理论,它却是能够与实验数据相符合的最简洁的理论。
不过,仍然有一些问题至今未能解决,典型的即是如何将广义相对论和量子物理的定律统一起来,从而建立一个完备并且自洽的量子引力理论。这也是当前物理学家在苦苦探索的东西。
我个人认为广义相对论和量子学是自洽的,是相容的。我们都知道互补原理和不确定原理是量子学的两大支柱。
互补原理表明:波和粒子在同一时刻是互斥的,但它们在更高层次上统一。
而不确定性原理表明:粒子的位置与动量不可同时被确定。
而宇宙物质引力场和引力场中的质点也同样遵从互补原理和不确定原理。为什么这么说呢?
我们来这样想象:地球作为一个质点存在于宇宙空间中,而地球的的上下左右四方,层层密布的又分布着千千万万个类地球的质点。且远近不同的分布着。由于万有引力他们相互形成一个“引力场海洋。”便于理解,我们将它比喻为一块浮动的超级大海。
由于类地球的质点,在我们看来很大。好像可以同时测定另一个质点【比如金星】的位置和动量。其实这是一种假象,我们根本测不准他的位置或者动量。即使非常精准的仪器也不可以。当然这个推论的前提是大尺度下运动而且不是单个引力质点【地球】与引力质点【金星】的问题。
举一个很简单的例子,你能测的准西湖下一秒湖面的波纹的情况吗?我相信即使现在最最精致的仪器或者理论也无法测的准。整个西湖下一秒湖面波纹的情况,受到的影响因素是无穷的,是我们不可能一一掌握的。比如湖岸边的形状,湖里的荷花,湖里的水生物的游动,湖面四周的空气运动,甚至与地球的转动等等都使得不可能完成这样的测量。那么上面所说的地球和金星,就相当于西湖湖面飘着的小不点。
同理处于宇宙引力场海洋的无数的质点,处于飘摇状态。引力场海洋时刻在变化。比如说1光年外的一颗恒星爆发类似太阳风的活动。那么引力场均衡就被打破,而且以光速迅速再次形成引力场均衡。而我们的观察显示,它的活动,好像并没有影响到金星。可是实际影响已经发生了。而正是这样的原因,使得宇宙中的质点的确切位置和动量、能量不可能被同时测的准,“准”是相对而言的。即使这样的测量是“相对”测量。即相对位置和相对动量。
在这里要补充的一点是文中的“引力场均衡”实际并不存在。是为了描述方便,描述形象而使用的词。
而互补性原理也是。一方面物质引力使得他们形成庞大的引力场海洋,紧密联系在一起,而且质点就好像镶砌在这块超级大海绵之上,这样的状态,使他门具有保持原来运动状态的性质。而另一方面引力也使得质点们彼此“撕扯”对方。所以整体是使得物质具有惯性,而在整体中的个体和个体的相互作用使得它能被测出具体的“引力大小。”
比如我认为引力坍缩不仅与恒星本身有关,更与引力场均衡被破坏,不断重新建立有关。
这样我们难道不是把广义相对论和量子学奇迹的联系到一起了吗!
而且我们知道规范场论已经把电磁力和弱相互作用和强相互作用统一了。 那么现在我们是该考虑将引力场纳入其中。
我知道广义相对论和量子学都是用高度的数学形式来展示的。本人根本无法看懂这种高度的数学形式。关于拓扑学,非欧几何,黎曼几何等在相对论中经常出现的知识内容,我是不懂的。
但是至少从现在的广义相对论数学形式中,看不到我刚才所说的。我个人认为有两种原因。 第一种原因是在一个系统中我们无法判断这个系统本身的运动状态。而且我们的观测手段和仪器也不够发达到观测上面所说的宇宙引力海洋。
第二种原因就是没有深刻理解引力和惯性,从而导致我们在写数学形式的时候,思维不同,导出的方程式不同。我深深的希望有人能看到我的推想,来从数学方面,几何方面去和现在的广义相对论去“会师。”
因为广义相对论建立的前提条件是没有问题的。等效原理也是成立的。因为引力是惯性的源泉!!
我深深知道对于一个理论如果你不能深刻的演化它,用数学工具去推理它,你就很难理解它。这一点我在高中学习牛顿经典力学的时候就认识到了。可是我现在只能深深的叹息,却对用数学语言描述我刚才说的东西,力不从心。
我知道除通过广义相对论描写的引力外,至今所有其它物理基本相互作用均可以在量子力学的框架内描写(量子规范场论,我上面有提到的)。 而我在上面所做的“自恰“解释,是否是广义相对论和量子场论的桥梁,主要取决于如何用“量子”观点解释广义相对论。
本文摘自独立学者,诗人,作家,国学起名师灵遁者科普作品《变化》
【在这里额外补充一点。最后一个图片中的人叫马赫。有一个著名马赫原理。大家可以去了解一下。爱因斯坦的广义相对论,还深受马赫启发。不过两人观点不同。马赫有很多值得人们思考的推想。尤其是关于惯性的。不过本人不赞同马赫关于“引力超距”运动的猜想。毕竟光速不变原理,经受了众多实验的考证。】
谁能简述爱因斯坦相对论
谢邀。我年青时特欣赏相对论,如获至宝,如痴如醉。随着阅历与不断反思,才觉得如人泥潭,如梦初醒:它就是绣拳花腿的空架,是搞乱理论物理的总根源。
狭义相对论的要害
把牛顿的静止参照系换成爱氏的运动参照系,虽然异曲同工,光速不变没错,洛伦兹变换没错,因为参照系可任选。“相对的参照系vs相对的解析式”,“不同参照系vs不同解析式”,这才是相对论的本义,不是爱因斯坦的特权。选择最好的参照系,本该是物理学家的良心。
参照系变换因子:1/√(1-v²/c²),v是参照系的速度。推导质能方程时,先用静止参照系,而后换成运动参照系,积分时把初始质量(m≠0)偷换成静止质量(m=0)。质能方程是不成立的。
第一段:根据经典论,设外力F作用在质量m的物系上,在dt瞬间,dp=Fdt,有①:dt=dp/F。同时ds,有②:dE=Fds=Fvdt,将①代入②有③:dE=vdp=vd(mv)=v²dm0+mvdv。
第二段:根据狭义论:m=m0/√(1-v²/c²),得m²(c²-v²)=m0²c²,两边微分后,有④:mvdv=(c²-v²)dm。将④代入③得:dE=c²dm,两边积分有⑤:ʃdE=ʃc²dm(m0→m),则E=mc²-m0c² (=ΔE=E-E0)。
点评:第一段与第二段的参照系截然不同,违背同一律。第⑤积分下限m0(=0)是第一段的初始质量m(≠0),此处对质量的积分显然牵强附会。
例1:分析列车(匀直v)上乘客(质量m)运动状态。比较经典论与狭义论,孰优孰劣见分晓。
按经典论分析:以乘客任意空间点为静止参照系,乘客连同列车一起做匀直运动,不必考虑乘客与列车之间的内力。乘客连同列车一起受到铁轨摩擦力(f)与牵引力(F)作用。有方程:F-f=ma=0,乘客速度(v')=列车速度(v),其动能Ek=½mv²。
按狭义论分析:以运动的列车为参照系,乘客与列车相对静止,但乘客速度(v')≠列车速度(v),需要相对论因子:v'=v/√(1-v²/c²),其动能Ek=½mv'²=½m(v/√(1-v²/c²))²。
显然,经典动力学体系,选择静止空间为参照系,简洁明快。狭义相对论选择运动质点为参照系,虽然异曲同工,但累赘造作。
真正的质能方程,可以直接用牛顿第二定律推导出来:电子与质子的自旋或转动惯量,反映粒子内秉的引力质量、引力势能、电偶极子、电荷、自旋角动量(动量矩)。以下简推:
由于光速空间涟漪的摩擦啮合,电子与质子以光速自旋,其半径处的引力势能:Ep=(mc²/R)R=mc²。电子的引力势能:Ep=9.1e-31c²=0.51MeV,质子的引力势能:Ep=1.73e-27c²=938MeV。
广义相对论的要害
广义相对论以电梯自由落体思想实验为引子,以非惯性系为参照系,以张量场为基础,否定真空物质性,而引力场方程难解难分。
例2.分析自由落体电梯乘客的运动状态。比较经典论与广义论,孰优孰劣见分晓。
按经典论分析:以乘客空间任意点为静止参照系,乘客(质量为m)连同电梯一起做自由落体,不必考虑乘客与电梯之间的内力。乘客只受地球重力作用:G=mg,随着地球重力半径的变化(ΔR),乘客释放能量:ΔE=mgΔR。
按广义论分析:以加速运动的电梯为运动参照系,乘客受到底板弹力(N)与地球重力(G)保持静止状态,与电梯是否惯性参照系无关,即:G-N=ma=0,乘客释放能量:ΔE=0。
显然:经典动力学分析,选择静止空间为参照系符合人择原理,乘客的确像一个炮弹在坠落。广义相对论选择加速电梯为参照系,说乘客静止,不释放能量,违背应有的直觉。
爱因斯坦的引力场方程有两种,A式是否定真空介质的膨胀宇宙模式,B式是承认真空的绝对宇宙模式,但爱因斯坦举棋不定,还是放弃了宇宙真空场。A式:Gμv=Rμv-½gμvR=(8πG/c^4)Tμv。B式:Gμv=Rμv-½gμvR=(8πG/c^4)Tμv-Λgμv。其中:
引力张量Gμν,爱因斯坦模仿(抄袭)牛顿动力学体系的泊松方程▽²Φ=4πρ,或△φ=f,即(∂²/∂x²+∂²/∂y²+ ∂²/∂z²)φ(x,y,z) =f(x,y,z),其中:△是拉符=哈符▽的平方, f 和 φ 可以是欧氏空间流形上的实数或复数值方程。f=0时是拉普拉斯方程△φ=0即∂²φ/∂x²+∂²φ/∂y²+∂²φ/∂z²=0,是不含时的椭圆型的线性方程。若无引力场:△Φ=0;若有引力场:△Φ=f,f是引力场质量分布,适合电场/磁场/热场分布。
里奇张量Rμν:是黎曼曲率Rμνρσ矩阵的迹。 R是曲率,R=g^λk*Rλk。
能动张量Tμν:张量与坐标系无关,无物理意义。四维4×4=16分量:①能量密度T00,②动量密度T/01/02/03/10/20/30,③应力张量T11/12/13/21/22/23/31/32/33。
度规张量gμv是含时流形的度量张量。对应数学场:d²s=Ad²t+Bd²r+Cd²θ+Dd²φ。ABCD是度规gμv分量,ds是空间弯曲微弧。
真空张量Λgμv是宇宙真空场,是物质场的斥力场。①若无宇宙项,ds随t增大,宇宙膨胀。②若有宇宙项,ds不随t变化,此时物质场与真空场平衡,宇宙是绝对空间。
爱因斯坦放弃了宇宙真空场,而宇宙常数Λ其实就是涉及真空涟漪(暗物质暗能量)的常数。膨胀方程:(8πG/c^4)Tμv=Rμv-½gμvR的解释是:物质引力场=空间弯曲率。
引力场方程的致命缺陷是否定真空涟漪的物质存在,代之以纯数学空间张量,即弯曲空间。这个方程无法求解,纯属摆设。
至于水星进动、卫星进动、自旋进动等问题,与弯曲空间没有毛线关系,进动主要来自转动惯量分布不均衡,用经典动力学足以处理。
你的人生相对轻松的阶段是哪个阶段
小时候一块糖就足以让你快乐,上学只要努力得个奖状,就会让你兴奋不已,恋爱只要对方几句温柔体贴的话语,就会幸福心跳。所以轻松,就是你多去创造生活中的小成就,小进步,小快乐,小幸福。