愛因斯坦曾說:中國古人早就發現了相對論。這話是真的嗎?

愛因斯坦作為猶太人,對中國有著一種特殊的同情,除了因為中國人和猶太人一樣,有著悠久的傳統和綿延的文化傳統外,另外,中國還是19世紀30年代少有的願意接受猶太移民的國家,這讓愛因斯坦特別感動。

愛因斯坦曾說:中國古人早就發現了相對論。這話是真的嗎?

愛因斯坦等在上海梓園合影。前排右起:于右任、王一亭、愛因斯坦(第四)、愛爾莎(第六)

1922年11月13日上午10時,愛因斯坦乘日本船“北野丸”號抵達上海,上海科學界熱情接待了愛因斯坦夫婦,請他們到上海“小世界”聽崑曲,接著又遊賞了城隍廟、豫園和主要街道。

愛因斯坦曾說:中國古人早就發現了相對論。這話是真的嗎?

電影劇照,1922年,愛因斯坦夫婦在上海八埭頭訪問時獲悉得到諾貝爾物理學獎的訊息

愛因斯坦夫婦於次日凌晨仍乘原船往日本。根據當時的報紙記載,儘管只有短短一天,愛因斯坦夫婦還是陶醉於上海的美景、美食和菸草。愛因斯坦曾就他到上海的感想講到:“餘第一次前至東方,極為歡喜,有許多驚異之聞見。此間理想之氣候,澄清之空氣,南方天空燦爛之星斗,皆使餘之頭腦得一難以消滅之印象。此種印象,餘將永不忘之。”

愛因斯坦曾說:中國古人早就發現了相對論。這話是真的嗎?

相對論是愛因斯坦最偉大的發明,有關自己是怎麼發現相對論的,他這麼說:

發現狹義相對論時,我還只是伯爾尼瑞士專利局的小職員,我沒有助手,所有的計算和研究都是我一個人利用業餘時間完成的,因此,見證這一偉大發現“分娩”的只有我和我的太太。

某日早上,我沒有像往常一樣穿著睡衣下樓吃飯,太太覺得奇怪,就問我為何一直魂不守舍?

我回答:“親愛的,我有了一個新想法。”

喝完咖啡後,我走到鋼琴前開始彈奏起來,期間,幾次停下來在紙片上記錄一些東西,然後反覆地說:“我得到了一個非常驚人的想法,可這是很困難的,我仍需要進行研究。”

我繼續彈鋼琴,不時地記下一些東西,過了半小時,我走向樓上的書房,並且叮囑太太別打擾我。我就一直宅在書房裡整整兩個星期。白天,一日三餐由太太送給我,傍晚時,我會到小河邊散步一小會,然後就繼續回來工作。

最後,我終於從書房走下來,面容憔悴,目光呆滯。

“喏,就是這個。”我把兩張紙片遞給了她——紙上寫的就是狹義相對論。這是一種全新的時空觀念,這跟以往我們的認識完全不同。

科學史上,牛頓最早提出了一個相對科學的時空觀,他認為,空間和時間都是絕對的,二者毫無關聯,這就是說,物體的位置與時間是沒有關聯的。一個與之相關的生活常識是,我們每個人都生活在地球上的不同位置,我們高低胖瘦都不同,且可能具有不同的速度,但無論怎樣,我們都生活在同一時間裡,比如我們全體美國人就一起過聖誕節。

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在蘋果樹下思考的牛頓

可是,根據我的狹義相對論,每個人都有自己的時間,這個時間跟你的運動速度有關。一個物體的運動速度越快,則其時間的流逝就越慢,當一個物體的運動速度達到光速時,那麼它的時間幾乎就是靜止的了。地球上的我們之所以感覺具有同一時間,只是因為我們的運動速度太慢了。下面是幾個例子:

假如,你有一盒磁帶,在家裡放入錄音機,恰好一小時放完,毫無疑問,你坐在飛機上,或者潛水到海底,磁帶都會在一小時內放完,可是,假如你坐在接近光速運動的宇宙飛船裡,你會發現磁帶播放完了,可鐘錶的指針才過了幾分鐘。這是不是很神奇啊。

愛因斯坦曾說:中國古人早就發現了相對論。這話是真的嗎?

假如,一位二十歲的青年要去太空探險,在跟自己美麗的十八歲的女友吻別後,他駕駛接近光速的飛船前往遙遠的織女星。一晃五十多年過去了,青年返回地球,等他找到女友時卻發現,女友已經是白髮蒼蒼的老人,而他自己卻年輕如初,大了兩歲不到。

我還胡謅過一個相對論的解釋來應付喋喋不休的記者先生們:假如,讓一個帥哥和一位美女在一起呆上一小時,他會感覺像一分鐘那麼短;但如果讓帥哥坐在火爐子上一分鐘,他會感覺這一分鐘比一小時還要長。哈哈,這就是現實版的相對論了!

除了時間是相對的,在狹義相對論裡,空間也是相對的。例如一把一米長的尺子,在高速運行的飛船裡,它就會變短。

我一度為我首先發現時間的相對性而沾沾自喜,可是,幾年前一位中國朋友的話讓我驚歎不已。

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清代小說家蒲松齡的短篇小說《賈奉雉》講的就是一個“洞中一日,世上百年”的奇幻故事

中國朋友告訴我,中國古籍《太平廣記》裡有個故事:一位書生在一個山洞裡碰到兩個仙翁在下棋,兩人下了幾盤棋後,天黑了,書生回家後,發覺洞外的世界已經過了好幾百年,換了幾十代了。這就是所謂的“洞中方一日,世間已千年”。看來,中國古人已經意識到時間的相對性,在那個時代,這無疑是很偉大的預見。


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