相對論剛提出時,號稱全球能完全理解的人不超過十人,現在卻成爲理工科必修課程,是我們智商提高了嗎?

何心蕊


並非是我們智商提高了,而是因為我們放棄了根深蒂固的傳統思維定式,接受新的理論,同時狹義相對論本身也不是很難理解,主要涉及到質能方程,時間膨脹,尺縮效應等,而且都是一些簡單的公式表達!

之所以剛開始很少有人理解相對論,更多的原因是這個理論太有顛覆性了,人們不願意去理解,去接受。

就像在幾千年以前,有人對你說地球是圓的,你可能會認為那個人是個瘋子,但如今你還會認為他是瘋子嗎?

同樣的道理,在愛因斯坦剛剛發表他的相對論時,我們幾千年來固有的觀念認為時間是絕對的,萬事萬物的時間流逝速度都是一樣的。

但突然有個叫愛因斯坦的人告訴你,如果你在外太空飛行一段時間,再回來就會變年輕(相對地球上面的人),你肯定也會認為,愛因斯坦是不是瘋了?(當時的愛因斯坦沒有如此權威)

事實也正是如此,狹義相對論剛發表時,大部分人都持懷疑態度,這也說明了“能完全理解相對論的人不超過10個”更像是一種調侃,更說明了願意去接受了解相對論的人很少很少!

不過隨著人類科技提升,在各種精密儀器和實驗的完整下,狹義相對論得到了全方位的證實,一切質疑自然煙消雲散!

如今,相對論不再是難以理解的高深理論,它也會成為像牛頓經典物理力學那樣的廣被接受的大眾理論!


宇宙探索


這個問題問的好。


我認為這個問題的核心在於兩個方面:“探索”和“學習”

探索

什麼是探索?接著題主提的相對論去說,就是在理論出現之前,愛因斯坦為理論做的一切事情。從一個或者幾個現象或實驗出發,憑藉著物理數學基礎以及自身對世界對物理的理解,通過數學手段表現出來。


雖然相對論現在大學本科就能學到。但是學到和探索是兩碼事。

他們當中絕大多數,能力還遠未能夠達到獨立創立出一個理論的程度(就好比讓他們在不知相對論的情況下,回到20世紀初始,他們能創造出相對論的概率有多大呢?)就更不要談如今的現代物理學了,個人是很難做的出跨世紀的理論。

學習

這還有分兩點:被動接受和主動求知

①被動接受:這一點可能不單單針對物理,應該是針對絕大部分的學科,學生的學習,幾乎大部分都是為了考試或者應付。


那麼試問,如果一個學生可以把相對論的題目做的非常熟練,是不是就代表他懂了呢?客觀來說:好像是真的懂了,不然那麼多五花繚亂的題目,也做不出來。

但是有一點要考慮到,科學家在研究一個理論的時候,是為了讓這些理論去當做學生的考題嗎?

可能一個理論的某個點,科學家當時是花了很久才提出來的,結果到了教課書上就被直接一說,學生就直接一記,到時候考試直接用好了,不用考慮那麼多。

問題就出來了,被動接受就代表:更善於死用,難以創新。

②主動求知:在這個層面上,這些學生是比較好的,因為他們有興趣有動力。對於理論的理解會求根問底,可能會將書本上沒有提到的,都能自己學會。


一個比方,拿引力波來說,可能書本上沒有提到。但是這些學生在學習並瞭解時空彎曲的概念後,可能就會想,因為天體在運動,那麼會時空會不會想湖面那樣,有了彎曲之後還能波動呢?因為能彎曲說明就不像剛體,能恢復那也不是柔體,那是不是和彈性體類似呢?那麼這樣的話,這個波動就應該有個速度?那麼速度是多少呢?等等。。。

如果一個學生可能這樣的去思考去問,如果再有一些天賦,那就很出彩了。意味他在朝著探索的方向前行。


賽先生科普


謝謝邀請。這個問題回答的人已經很多了,但我認為,這些回答不能令我滿意。這個問題也很難一兩句話說清楚。我並不全盤否定相對論,畢竟相對論中的許多結論已經被實驗所證實。但是,這並不意味著相對論中一點問題都沒有。當然,我無法發現相對論中與實驗不符的地方,我只能從邏輯的角度,從純粹理性的角度,來談一談相對論中值得進一步商榷的地方,而且也只能大概談一下,詳細的討論可參見我掛在“愛思想”網站“科學哲學”欄中的一篇文章,題目是《伽利略的脈搏》。

我對相對論的歷史瞭解不多,只是道聽途說的知道一些,不對的地方請大家批評指正。據說,與愛因斯坦同時代的許多科學家,都不完全贊同相對論,例如,發現洛倫茲變換關係式的洛倫茲,他把MM試驗解釋為運動物體長度的絕對收縮,但是卻是相對於以太的收縮。相對論提出後,洛倫茲並不完全認同,仍堅持他原來的觀點。進行MM試驗的物理學家邁克兒遜,也不認同相對論對他的試驗的解釋。愛因斯坦說,他的廣義相對論中的等效原理,是受馬赫思想的啟發產生的(我看不出這二者之間有何關聯),但馬赫卻不認可相對論。數學家兼物理學家彭加勒,也曾提出了與狹義相對論非常相近的觀點,但卻不同意愛因斯坦的廣義相對論,他認為,我們所在的宇宙中,幾何究竟是何種幾何,完全是我們人為約定的。

這麼多著名的科學家,並不是出於政治上原因(反猶),不完全認同相對論,相對論也沒有獲得諾獎,說明相對論中應該有一些值得進一步商榷的地方。

當時,有一位著名的哲學家,好像是柏格森,曾與愛因斯坦進行過一次公開的、面對面的辯論,我這裡想通過關於這次辯論的簡單介紹,來討論一下狹義相對論中存在的問題。辯論的焦點是同時性問題,這位哲學家,試圖用他的哲學思想,來否定同時的相對性,認為兩個事件是不是同時,是絕對的。我認為,在這個問題上,辯論的雙方都有道理,但是,他們強調的重點卻是不同的,而且,從某種意義上講,愛因斯坦所強調的時間的相對性,不如哲學家所強調的時間的絕對性重要。相對性和絕對性,其出發點或前提條件是不同的,相對性是指,在不同的參照系中,時空的測量結果是不同的,但是,在唯一的一個參照系內部,時空的測量結果,卻是唯一的,或者說是絕對的,兩個事件是不是同時事件,答案也是唯一的,絕對的。實際上,我們完全可以在唯一的一個參照系內部,不必需要其它參照系,就能對整個宇宙中的所有的物質運動進行完備的測量描述,因此,強調不同參照系之間的相對性,意義並不大。而且,更重要的是,我們所在參照系中的物理規律,是我們所在參照系內部的事情,與其它參照系無關,由其它參照系中的測量結果,由其它參照系與我們所在參照系之間的關係,如相對性原理,洛倫茲變換關係,不能獲得我們所在參照系內部的任何一個物理規律,這就如同兩人之間有經濟上借貸關係,但這個借貸關係,並不能證明其中的某個人有錢或沒錢。我認為,狹義相對論,儘管最終結果正確,但討論的邏輯順序有點問題,它從兩個參照系的關係出發,卻獲得了我們所在參照系內部的一些物理規律,這不符合邏輯。我們所在參照系內部的物理規律,應該完全基於我們所在參照系內部的物理實驗。相反,由我們所在參照系內部的物理規律,可以推斷出另一個參照系中的物理規律,及其與我們所在系的關係。

對一個參照系內部的時空的絕對性沒有給予足夠的重視和說明,並且從兩個參照系的關係出發,而不是從我們所在系內部的物理實驗出發,來獲得一些我們所在系內部的物理規律,可能是許多人不能理解狹義相對論的根本原因。只要把狹義相對論的討論邏輯稍微調整一下,則狹義相對論的討論結果,就仍然是合理的。

廣義相對論的問題,主要在時空彎曲的說法上。我同意彭加勒的觀點,我們所在參照系中的幾何,究竟是何種幾何,完全取決於我們對時間和空間的測量標準,即標準直尺和標準時鐘的人為規定。詳細討論可參見“愛思想”網站上的我的文章《伽利略的脈搏》。


董加耕


題主自己都把答案說出來了,卻還在問別人。

當年叫理解,現在叫必修。

明白區別了麼?

什麼是理解?是對未知的僅憑自己的力量,甚至少量的已知信息,來理解大多數人不理解的東西。

九九乘法表你會用理解這個詞麼?不會。因為你只是背過了(必修)。

而相對論之於今天,你壓根不需要僅憑自己的力量,甚至少量信息,因為從你有自然常識起,就已經被灌輸了相對論的相關概念,由此在你心中至少有這麼幾個與相對論剛出世時不一樣的地方:

第一,普通凡人的質疑變少。這意味著你學習的過程中不會被雜念干擾而只去學習如何用它,基本不會去管他是不是對的。

第二,不懂裝懂。從眾心理會讓是凡人的你覺得自己不懂,或者不說幾句相對論,就不好意思跟人打招呼,於是這世界上看起來懂相對論,以及自以為懂了相對論的人虛高。

第三,各大媒體和信息傳播者,也會義務幫忙大眾理解。

在這之下,一個人只要是普通智商,都能說兩句相對論了。這只不過是個客觀規律而已。

這就是理解和必修的最大區別。

說到這裡可能有人會說,呵呵,難道相對論的今天只是是否必修的區別麼?這麼狹隘?

是,也不是。

我們必須認清三個客觀存在的凡人事實,或者叫客觀規律。

第一,懶是凡人的基本天性。

第二,自我實現是凡人的內心訴求。

第三,結合第一第二點,對於高深莫測的東西,如果一旦形成潮流,凡人會為了第二點(自我實現),而結合第一點(懶),會做一種常見行為:人云亦云的快速學習。

相對論今天的和當年的差別,恰恰是在其發展過程中滿足了這三點凡人的訴求。

首先,當年相對論剛出來時,只是個假說,懂不懂他,既沒有社會價值,也沒有階層價值,除了個別愛好者,是沒有任何其他價值的,換句話說,由於當時只是一種假說,追捧這個學說,還有可能被其他凡人笑話,所以從自身利益來說,這樣做的可能性也不大。

其次,隨後因為相對論陸續被證明,這個高深莫測的理論假說,開始成為正確的,接近真理的存在,甚至在科技屆大方異彩,這樣一來,傳播他的風險降低,收益變高,無形之中增加了傳播價值。

再到今天,各種科幻,科學等宣傳。以及大學裡將其樹立成真理一般,大大滿足了凡人追捧理論的基本要點:高深莫測的理論,但是有大量的學術著作,小道雜文做備註,您懶得學習,沒關係。有速成版,只要你知道這些就能和別人聊相對論,基本等於5分鐘看懂十本世界名著一類的作品。如此一來,學習成本既不高,收益還不錯,幹嘛不學?

所謂今天和當年的區別,並非相對論變了,也不是人們的智商提高了,只是相對論今天的地位,滿足了凡人世界一個基本規律——利益驅動論。

與之相反,但是也有冒頭苗頭的,還有一個理論——量子理論。

今天的量子理論,恰恰走了一半相對論當年走過的路,在學術界已經多數承認,但其必修程度還不夠,在凡人屆還沒有滿足學習成本低,炫耀收益高(因為你跟人家炫耀量子理論,大半部分會把你當神棍,剩下的一大部分會聽不懂把你當書呆子),媒體以及泛娛樂屆也還沒有見風使舵的轉向這部分,所以量子理論還只是一小部分人們的興趣而已。

不過如果在我們有生之年量子理論繼續發展,或許會有今天相對論在凡人屆的地位:會的人有人仰慕,不會的人不懂裝懂。

到那時,如果再有人問你為什麼會有這個變化,請不要僅僅從量子理論的發展歷程出發去探討,而稍微從普通人性在群體社會中的客觀規律:利益驅動論去看看,或許會有不一樣的視角。

順便說一句,我一直說凡人凡人的,我也是凡人,沒有大神的本事,所以不存在看不起誰,詆譭誰的意思。


沐雨縱橫眾神聊齋


關於相對論有幾個人理解的說法主要有兩種,一種是全世界只有3個人理解;一種是隻有12個人理解(還有人在此基礎上添了半個人說是12.5個人理解,那0.5個人指周培源)。其實不論是3個還是12個人理解,都嚴重誇大了相對論的難度。

這兩種說法只有第一種說法有相對可靠的來源,不過也只是來自兩人的對話。有人對愛丁頓(就是那位驗證了廣義相對論的愛丁頓)說世界上只有三個人理解相對論,愛丁頓就是其中之一。愛丁頓似乎不認同,別人說愛丁頓是在謙虛,愛丁頓卻說“我想知道那第三個人是誰?”藉著愛丁頓的幽默,這個故事得以廣泛流傳,相對論也被傳的沒幾個人能懂。

相對論包括狹義相對論和廣義相對論,寫入《大學物理》教材成為理工科專業必修課程的是狹義相對論,狹義相對論比廣義相對論要簡單很多。費曼曾評價過相對論,大意就是任何一位大學物理專業的畢業生都能理解相對論。費曼的這一說法也得到了很多物理工作者的認同。物理專業的學生,只要認真學習,總能理解狹義相對論。狹義相對論章節在《大學物理》教材中也沒有佔據太大的篇幅,狹義相對論並沒有傳說中的那麼高深。

而廣義相對論就要複雜很多,需要的數學工具相對也更難一些。即使物理學專業,在大學階段也很可能沒有系統的學習廣義相對論,在研究生階段也只有部分專業會用到廣義相對論。廣義相對論只是學的人少一些而已,也並非全世界只有幾個人能懂。


刁博


首先需要說明一點,題主的假設是完全錯誤的。在當時確實不到10個人可以理解相對論。但是,即使到今天,能夠完全理解相對論的仍然不多。具體多少不知道。但是可以肯定的是,普通理工科的本科,碩士生是幾乎不可能理解相對論的。能夠理解相對論的也主要是純物理專業的碩士以上水平。而且還只是小部分優秀學霸級別的人物。

所謂理工科必修課,那隻不過是狹義相對論,進到了普通物理(又稱大學物理)的必修教材。狹義相對論和廣義相對論的難度完全不是一個重量級。當年只有不到10個人可以理解相對論,那是特指的廣義相對論,而絕對不是狹義相對論。

狹義相對論是在1905年提出來的。剛提出不久,多數物理學家就已經可以理解了。可以說,在當時那個年代,即使愛因斯坦不發明狹義相對論,其他物理學家也會馬上提出來。那時候,以太不存在,光速不變,洛倫茲變換,這些東西已經得到很多人的認可。狹義相對論已經呼之欲出了。狹義相對論公佈後,很多物理學家表示了質疑。但是這些質疑者基本上都是可以理解狹義相對論的。理解和相信是兩回事。比如說,有人認為從靜止開始加速的前多少秒之內,人可以跑過汽車。這句話絕大多數人都可以徹底理解是什麼意思。但不代表所有人都相信,除非有實驗證明。狹義相對論也是,當時並沒有實驗可以證明狹義相對論是正確的。

總之,當年只要是相關領域的物理學家都是可以完全理解狹義相對論的,包括所有的假設,所有的數學推導,所有的思想實驗。“物理學家”這四個字可不是吹的。也包括其他的物理專業的教授,學者,在校學生。反正,遠遠不止10個人。

廣義相對論是在狹義相對論之後10年提出來的。10年,可不短!剛提出不久,世界上能徹底搞清楚廣義相對論到底講的是什麼的,確實不到10個人。就連最傑出的理論物理學家都不懂。這與狹義相對論就形成了鮮明的對比。因為廣義相對論涉及到的理論基礎太複雜了,什麼電動力學、黎曼幾何、微分幾何、張量分析。一聽名字都頭大。最要命的,有些賴以生存的數學理論竟然是剛發明出來的。甚至它們就是為廣義相對論而生的。這些新東西,沒有個三五個月(指高智商的物理學家),根本不可能消化的掉,異常的枯燥,抽象。抽象的無以復加,抽象的令人髮指。愛因斯坦用了接近10年的時間學數學,最後10年磨一劍,顯然不可能在當時馬上就被人理解。聲稱可以理解的,那一定是當年愛因斯坦的合作者或從事的類似的研究。

重申一下,廣義相對論能理解的只有3人或不到10人,那是特指廣義相對論剛問世不久。而在其問世10年20年後,可以看懂廣義的就遠遠不止這個數了,保守估計也至少有1000人。

看看看狹義相對論與廣義相對的區別。狹義相對論僅僅需要高中的數學基礎,最多加一點高等數學上冊的部分知識,即使是閔可夫斯基幾何,也並不難。而廣義相對論剛也說了,那就難多了,一個普通理工專業,光是補數學知識,都得要個三五年(指普通智商,高智商例外)。

不過,儘管如此,同樣智商和數學物理基礎的人同時學習相對論,現代人比幾十年前的人學得快。為什麼?因為後來有很多相關著作,相關解讀。說通俗點,有科普讀物(什麼時間簡史,果殼宇宙之流),有知乎達人,有百度搜索,有各類五花八門的的教材。而當年,只能看愛因斯坦的原著(論文)還有極少數的其他物理學家的論文。這就好比,現在去理解AlphaGo(圍棋軟件)的原理,就很難,因為僅有的資料就是谷歌的論文,字數很少,還是英文的,看著老費勁了。但是過幾年後,就不同了,解讀就多了,還有各種語言(中文等)的翻譯,還有知乎問答高手,還有咱們頭條高手解讀。

總而言之,沒有任何跡象表明現代人的智商高於100年前的人。現代大學生能理解狹義相對論,當年的學者也可以。當年多數人不懂廣義相對論,放到今天,同樣多數人不懂。即使穿越到100年前,我們在相對論的理解上,也佔不到優勢。我們僅有的就是多知道幾個相對論的有理證據而已。僅此而已!


犍為真人


光速不變是相對論的核心思想,光速是速度中一種,什麼叫速度,速度是單位時間經過的距離,例如火車1小時行駛50公里,當時間過一小時,火車由原點移動到50公里距離處。寫成式子,火車速度50公里x1小時=50公里/小時。這裡使用的是公元日曆時間。 光速可表示: 1、當時間還沒有加入,即時間為零。式子光速x0時間=0光速/0時間。 2、當時間用1秒作單位時間,式子光速x1秒=光速/秒。 3、當時間用1年作單位時間,式子光速x1年=光速/年。 ⋯⋯。 為認識時間與速度的關係,寫出幾個式子:在式子中用1小時作單位時間,1、飛機速度x1小時=飛機速度/1小時。2、火車速度x1小時=火車速度/1小時。3、汽車速度x1小時=汽車速度/1小時。4、自行車速度x1小時=自行車速度/1小時。5、人行走速度x1小時=人行走速度/1小時。由以上5式可以看出,單位時間1小時是共有的,核心的,穩定的。是屬於本質的東西,而速度是多變的,表面的,屬於現象的東西。單位時間沒有發生變化,而速度不斷變化。 我們再看單一交通工具速度的變化,例如火車:速度10公里x1小時,速度20公里x1小時,速度30公里x1小時,速度40公里x1小時,速度50公里x1小時,⋯⋯,速度一直在加快,單位時間仍然不變。 光速不變就是將現像的速度作為核心,將不變的時間核心變成可變的現像,是與客觀事實存在不符的學說。

如果有速度不變這件事,火車的行駛不用燒煤,用電。即速度與動力有關聯,我們就可以看到太陽光與地球的關係,如果光速不變,也可以認為其動力能量不變,在地球上有四季存在,有熱帶,溫帶,北極,南極,不同的氣候,但這些不同的氣候都是由同一光源太陽的作用下形成,其發生都與太陽的位置有關,太陽光與地球遠近,直射,斜射,都影響著地球的溫度,春,夏,秋,冬,在地球上溫度的變化,這些變化都與光在地球上的作用有關,光速不變那麼太陽與地球的位置改變,也不會使地球上有四季的發生,這顯然與客觀事實不合。說明光遠,近距離產生的能量不同,依據火車動能與速度的關係,速度也不同,有文章說夏天只要是太陽光直射,也說明太陽光直射與斜射的不同,這些都與力學的原理一樣,力的作用點,距離,方向的不同。產生力的作用也不同。


717wang


這是個謬論當道的大時代真科學被無情邊緣化了!別無知的認為愛因斯坦推翻了牛定律,那叫痴人說夢!相對論就是地心說的陰魂復活,它在自然真象面前就是一地亂雞毛!牛力學是幾千年人類認識自然的大集大成是對自然普適的規律的準確描述,誰俢正誰是倒黴蛋!相對論是個啥鬼不過是愛氏閉門造車的嬉耍猴子的唯心怪胎,宇宙的運動是絕對的何來的靜質量,相對論中的靜質量m0是怎麼確定的?世人從來不探究這個至命死結問題,都只會人云亦云的閉著眼睛說胡話,所以不反相對論就是真的不懂相對論,相對論的錯是根本之錯只能無情的剷除毫無俢正價值!物理學中的靜質量,動質量,光速上限統統是相對論杜撰的違背客觀自然規律的謬論謊言!不是你錯了,是相對論這個怪胎錯了,以地球為參考系就天真的認為地球就是靜止的就得到了靜質量這種讓猴子們都笑掉牙的怪論還被學界奉為圭臬真是人類科學史上的大悲哀!


綠水青山48936175


一個理論剛剛被提出來的時候,由於大家的信息有限,能夠完全理解這個理論是有困難的。

比如相對論剛剛提出來的時候,可以說只有愛因斯坦一個人理解相對論,其他科學家,即便如普朗克、馬赫、彭加萊等那麼偉大也沒有完全理解這個理論的意義。

今天我們對相對論的理解,除了愛因斯坦的工作,還包括後續的一系列實驗及理論工作,這些都在幫助我們深化對相對論的理解。

發現紅移的哈勃。

比如哈勃紅移說明宇宙在擴大,這對我們理解宇宙是很有幫助的,而研究宇宙學必須用到廣義相對論。那麼自發現哈勃紅移以來我們對宇宙的研究就都對我們理解相對論有幫助。

這樣的例子,我們還可以舉很多很多。在物理學裡面,只要是後來證明是對的理論,甭管多難,學起來都是很容易的。但如果要你第一個構建出一個理論,哪怕像玻爾模型那麼簡單,換你回到上世紀初你也很難猜出來。

因為你作為局中人,只看到棋行一半的局面,決定下一個子往哪裡落,是很難的,甚至當我們走完正確的一手之後,我們有可能還是不確認自己是否下錯了。

下一半和下完對棋局下判斷能一樣嗎?

但如果一盤棋已經下完(類比理論已經牢固建立),我們看著整盤棋評點哪一手是關鍵總是容易的。

當然,反過來說正是因為我們佔有更多信息,看到更多棋局,我們今天對相對論的理解很可能已經超過了愛因斯坦呢。


物理思維


當亞里士多德和托勒密建立地心說的時候,只有少部分人認可和理解,後來地心說成為主流。哥白尼建立日心說,被燒死了。一個新的事物出現勢必要經過這個過程,更何況一種改變人類現有世界觀的理論,但是當它沉澱下去,人們逐漸弄清了它的面目,也就逐漸接受和理解了。


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