高手相對論


印象很深刻,國中理化我只有第一次考了七十幾分,之後沒一次及格的。這樣程度的我去看維基百科中關於相對論的文章,在牛頓力學的部份就直接「上一頁」離開了。

這本書就是作者寫來讓像我這種人讀的。

當然,作者已經儘量講得很簡單了。時間膨脹、長度收縮、重力場、時空扭曲。愛因斯坦真神人。這本書會讓我想到《星際效應》這部電影。書看完,又花了兩個晚上將電影重看了一遍。

此書作者說了,一個理論中有一些假設。只要一直實驗證明這理論是對的,那麼理論提出的假設,再怎麼超現實都要接受。比如光速不變。而相對性原理,理論就三個。當在高速運動時,時間會變慢、長度會變短、質量會增加。

黑洞是一個底部重力無限大的東西。就跟一般星球一樣,在黑洞周圍,可能跟在地球外沒什麼兩樣。黑洞的臨界線被稱為事件視界。在這之後光也逃脫不了。所以《星際效應》中,庫珀為讓將布蘭德藉由黑洞的重力彈射出去,自己選擇掉進黑洞。當他掉進超過事件視界之後,如果布蘭德看得到,她會看到庫珀的身影就定在事件視界上。

庫珀的一瞬,是布蘭德的永恆。

質量會增加是怎樣?就是速度催下去時,質量會一直增加。所以當我們接近光速時,質量會接近無限大。是故,我們永遠無法超越光速。

愛因斯坦後來又提出廣義相對論,針對牛頓力學用來解釋低速的情況,廣義相對論涵蓋的範圍更大。前者是後者在低速下的實現。比如說,牛頓認為光是直線運動的,地球受到太陽的引力而繞著它走。但愛因斯坦認為這都是重力場影響的結果,地球只不過根據太陽周圍的重力場,依著它的測地線走而已。他也認為光也會受到重力場的影響,而這已經被實驗證明是對的。

這實驗就是在日全食時,仍可以在地球觀測到位於太陽正後方的星系。

愛因斯坦就是這麼神,運氣就是這麼好。可惜他活得不夠久,仍未能調和出量子力學與相對論。成功的人往往會被自己過往的經驗給束縛。愛因斯坦就不能接受,怎麼一個粒子可以突然間由這兒跳到那兒?怎麼它可以同時呈現多種狀態?

相對論中有一個重要的點,就是時間是相對的,「同時」並不存在。所謂的「同時」必需是兩者在同一個座標系下談才能成立。在地球中生活的人類,都在同一個座標系(或稱視角)下,它可以非常非常趨近。所以當我們交談時,代表就是同一個時間(事實上考慮到音速,我說出的話仍要過一段非常微小的時間才能傳給你)。但如果這時馬斯克在火星上,我們跟他卻不是「同時」。

知道相對論做什麼?

相對論中雖然「同時」是相對的,但是事件本身卻是絕對存在的。比如一朶花的存在就是絕對的。但是我們看待它的外表,就是相對的。有些人覺得花美,有些人卻不覺得,這就是相對的。我們要看待的是絕對的事物。

所以世上很多事都很難說誰對誰錯,但是事情造成的事件,就是絕對的。比如戰爭,傷亡就是絕對的。比如供電,發生停電就是絕對的。

好吧,應該再過個半年,相對論是啥我可能又忘了。不過,《星際效應》真好看。

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