七律 相对论* R! t; c% w: Y
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/ U% ]& M# i$ M4 C' S9 J0 z乌云背后密深藏
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$ V% _/ T, _; @% H7 w# S/ R牛麦经纶互谬佯
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驱雾千巡绝思折
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8 ]/ V2 `( b5 p7 U乘风万物相对常( o) \+ w& W7 J" u& A: s! M4 a
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飞船尺短时钟慢
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0 y% f' W/ U+ }% G明镜像非顷刻茫
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" A# \6 K+ W6 t; a3 A2 q命运光锥诚注定* ~; I+ T) P8 W0 o% i6 [
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索求地老到天荒
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1,乌云,1900年,尼采说“上帝死了。”盖牛顿的经典力学与麦克斯韦的电磁学已经完成,世界变得阳光普照,不再有秘密。新年庆祝聚会上,开尔文说,且慢,天空中还有两朵乌云。一是黑体辐射实验结果与麦氏理论不符;二是由麦氏理论得出的光速不变与电磁波与时间无关,这与牛顿力学相悖。/ H( ]$ F8 j9 ?" l$ ?( F c
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这两朵乌云的驱散,导致人类第二次科学革命发生,相对论与量子力学诞生。
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* a. b- ^* f2 Q2,牛麦,牛顿,麦克斯韦。谬佯,悖论之一。$ `* d+ g0 y6 `0 X6 X
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3,杨振宁先生为爱因斯坦《我的哲学观》中文版作序《机遇与眼光》,说,洛伦兹和庞加莱,是与相对论最接近的两位,前者,有数学,但没有物理学;后者,有哲学,也没有物理学。正是26岁的爱因斯坦敢于质疑人类关于时间的原始观念,坚持同时性是相对的。机遇和眼光,惟爱因斯坦同时具备。
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4,狭义相对论,建立在两个假设上:1,相对性原理。2,光速不变原理。从而打破了牛顿的绝对时空观。7 H, Q! I( K) ]! a
) y" E9 g0 E; m9 U3 ~( J# M+ j5 c1 X按照相对论,高速飞行的飞船上,从地球人看来,时钟会变慢,尺子会缩短。也就是,时间空间,都会随运动改变。相对性才是常态。之所以这超出了人的日常经验,是因为我们生活在宏观低速世界,牛顿力学的计算结果足够精确,它与相对论的误差,不能为我们感知。,
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: K* U: t1 Q% Q; N5,相对论还有一个重要结论:同时性相对性存在。同一个事件,在不同参照系看来,并非同时发生。由于光速存在,镜子里的自己的映像,是有延时的。
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6,光锥,爱因斯坦的数学老师闵可夫斯基,依据相对论,提出“光锥”概念,并绘制了光锥图。以平面为空间坐标,以垂直于这平面的直线为时间坐标,其交点为人的观察点,可以形成上下顶对顶的两个圆锥体——时光锥。上面的圆锥表示“未来”,下面的表示“过去”,平面则表示“现在”。那么,落在“过去”光锥里的事件,将影响“现在”。“现在”影响将会发生在“未来光锥”内的事件。不知萨特是否研究过相对论?他的“人的存在先于人的本质”,与光锥说甚相契合。
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, d& d' m6 L' `6 g7,十年后,爱因斯坦又把相对性原理从惯性系推广到非惯性系,提出了广义相对论。但是,作为现代物理最重要的两个分支的相对论和量子力学,还存在难以克服的观念上的矛盾:确定性与不确定性;连续性与不连续性;粒子性与波动性。研究和争鸣还在进行。永无止境。看来,确定性(决定性)正在消失。 Z; |: w. f" ~! X7 }3 M8 t; u
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黄大荣 2020.7.4 |