低头走路,不忘记仰望天空 给你一套比勾股定理简单的理论方法

好多科幻片里,主角回到了过去的年代里,修改了事情的发生过程,从而避免悲剧的产生。

就像我们现在演的许多穿越电视剧,比如穿越到秦朝,宋朝,唐朝,还有穿越到未来的。

这种穿越是可能实现的吗?这种剧看得多了,我们可能也就相信了,这是个有可能发生的事情。

直到最近看到《人人都能懂得相对论》,作者是英国曼彻斯特大学理论物理学教授布莱恩.考克斯和杰夫.福修。前者在欧洲粒子物理实验室里研究大型强子对撞机。后者在卢瑟福实验室任职。


两位聪明的物理学家语言通俗易懂,讲述引人入胜,任何有冒险精神的人都会被吸引。这本书从施工的数学结构到原子弹天体物理学和质量的起源等,内容清晰,处处闪烁亮点,很容易看懂。

我才明白,穿越到过去根本就是不可能的事情。相对论是爱因斯坦在20世纪初提出的,这个理论出现了,都有100年了,但是大家对他还是很陌生。也许在社会生活中,人们接受了相对论的观点。

我们不能坚信二分法:要么黑要么白,因为这个世界上没有绝对的黑白、善恶。一切都是相对的,情境转移,黑就是白,善就是恶,所以,一定要坚信你的良知,它才是我们处理人生问题的唯一武器。


一、爱因斯坦的狭义相对论

狭义相对论事业有三个核心知识:不变性,因果论和距离。

不变性指的是在不同方向上的不变性或者改变了位置的不变性。这种不变性叫做平移不变性。

1918年,被爱因斯坦誉为数学史上最重要的女科学家的诺特,发表了不变性的定理,揭示了不变性和物理量守恒之间的关系。

如你站在地球上,任何一个方向或者不同位置,它的重力都是一样。

又如由于星球之间的引力的关系,月亮围绕着地球运动,同时,地球由于引力产生的潮汐,什么地球的运动速度减慢。


而地球和月球之间的动力能量总数是不变的,当击球速度减小时,月球就必须上升到一个更高的轨道,所以,月球与每年四厘米的距离,远离地球。

为此,意大利的小家卡尔维诺还写了个短篇小说《月亮的距离》。小说内容是这样:在遥远的过去,某个仙贝每年都乘着船越过大洋去和月亮相遇,他拿个梯子就能爬上月球。

然后时间流逝,月亮距离地球的距离越来越远,他的梯子再怎么增长,也够不上月亮。他这么爱月亮,你说他是呆在月亮上呢,还是回来呆在地球上?

这个奇幻浪漫的故事,就暗含着物理学的不变性与物理能量守恒之间的深刻联系。

二、因果律

因果律大家都比较清楚,只原因和结果的关系顺序非常重要,他们的顺序不能颠倒。妈妈比儿子年龄大,不可能有儿子还比妈妈年龄大。物理学更强调任何内在一致的时空,都必须保持这种关系。

因果律在生活中的典型表现就是种瓜得瓜,种豆得豆。

荣格曾经在一次冥想中看见了世界大火,全世界都在燃烧。不久就爆发了二战。我们就说他很有预见。

法国的预言家诺查丹玛斯(1566年去世),人们都很推崇他,说他能够看到后来几个世纪发生的事情。比如1666年的伦敦大火,拿破仑和希特勒的崛起等等。我们稍微分析一下,就会觉得这个事经不起推论。


他死于1566年,如果他看到了1666年的伦敦大火,那么就成了大火发生在前,他死亡在后。是不是逻辑很荒谬?

就像本文开头说的那种后背回到过去,篡改历史。这些事情就是想改变因果的顺序。一般是不可能的,只有两个世界在时间和空间中的距离相足够远,以至于他们之间不可能产生任何影响,因果律才会颠倒。我们可以看一下围绕地球的卫星,距离地球也是几十万光年,几亿光年仍然是受地球的影响。

三、距离

距离可以分为空间距离和时间距离。我们在空间距离上可以自由行动,但是在时间距离上却只能勇往直前。就像人类的进化一样,只能向前,不能后退。人类历史发展的车轮都是滚滚向前。


爱因斯坦的相对论指出:人们也许可以穿越到未来,但是不能穿越回到过去。因为时间是不可逆的。距离适当大才会改变因果律,这个在地球上是不可能发生的。

时空结构有个特点,当距离大到一定程度时,空间距离会扭缩,但是时间距离却会膨胀。空间距离会缩短,这个为人们将来遨游太空或者是地球不再适合生存时,去其他星球提供了便捷。


我们每天看着太阳升起落下,就以为看到了一整个太阳,其实只是太阳的1/360。因为地球每天绕太阳就是转动这么一点点。

在太空中,如果速度达到光速以上,或者速度非常大时,这个速度可以延长人的寿命。现在富豪非常热衷于上太空,如果去的次数多,速度增加可以延长寿命。


起码我们认为的去太空会减少自己的寿命,这个说法是不可能产生的。可能就是因为这个速度还不是很快,效果不明显。

我们平时做事都要求按常识。但是常识在科学里面是行不通的,科学里面主要还是讲客观的规律。爱因斯坦:上帝不掷筛子。偶然的事情不存在。但是量子理论又被大家承认。不然芯片是怎么工作呢?

有时候你可能觉得物理学这些理论有些难。但是广妙的宇宙经过大爆炸以后,什么东西都没有剩下?只剩下一些云雾,她现在的构成成分很单纯。边看边想着奇妙的宇宙,你可能会兴趣大增!

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