相對論:時間的形狀以及不聽話的光

自相對論提出,一直都是飽受爭議的狀態,甚至有第三人類不知道愛因斯坦說的相對論是什麼東西。

其實,我也是一個外行,看了很多關於相對論的言論,從中悟到一點點東西,但是,要叫我用專業的語言來解釋,我做不到。於是,我只有根據自己的理解,用我自認為通俗的語言進行“拙劣”的分析。

相對論:時間的形狀以及不聽話的光

在看到“相對論”這個詞時,我想你的第一反應可能是:相對論是什麼?

根據維基百科,相對論(Theoryof relativity)是關於時空和引力的理論,主要由愛因斯坦創立,依其研究對象的不同可分為狹義相對論和廣義相對論……相對論極大的改變了人類對宇宙和自然的“常識性”觀念,提出了“同時的相對性”、“四維時空”、“時空彎曲”等全新的概念。

暈,這是什麼東西,你表示不想看。

其實理解相對論的途徑:光速不變——狹義相對論——等效原理——廣義相對論——時空彎曲。

如果一定要用一句話來解釋相對論,那麼相對論就是愛因斯坦創立的一種認識世界的物理理論。

先說說物理論,初中的知識你們應該都記得的,我們知道了世界上有重力、有速度、有光線、有電磁、有熱力等等,比如說蘋果落到地下而沒有飛到天上是因為重力;我們能看見手機是因為光線照到手機後反射到我們眼中;磁鐵能吸附一些金屬是因為磁鐵能產生磁場;熱空氣會上升而冷空氣會下沉……這些關於世界的基本認識就來源於牛頓力學、電磁學、熱力學等物理理論。

那麼同樣屬於“物理理論”的相對論,會帶給我們對世界什麼樣的認識呢?不慌,我想,在顛覆你的世界觀前,還是先說一說“狹義相對論”和“廣義相對論”吧。

何為狹義?簡單的說狹義就是指特殊的,而廣義就是指一般的。所以,相對論其實也就分為“特殊相對論”和“一般相對論”。

狹義相對論就是指特定條件下(在慣性系下)的相對論,而廣義相對論則無需特殊條件,適用於所有地方(參考系)的相對論。

關於相對論的一個內容就是——在愛因斯坦的相對論中,世界上任何物體的“速度”都是光速。

沒錯,手機、飛機、人、動物都是光速。什麼?你也許大吃一驚,這好像不可能吧。其實我說的“速度”並非現實中的物體運動速度,而是指物體在時空中的運動速度。

你可能又聽不懂了,現在讓我們把時間作為一個新的維度,加入到三維空間中,形成所謂的四維“時空”。從四維時空的角度來看,當你在三維的空間中運動時,你也在時間中運動——所以你在空間中的運動速度會分走你在時間中的運動速度。

相對論:時間的形狀以及不聽話的光

呃,不知道你能不能想象出這樣的畫面。總之,這就是廣義相對論對引力的看法——引力不是物體之間相互吸引的力,而是質量對時空的彎曲。

總而言之:質量告訴時空如何彎曲,時空告訴物體如何運動。

相對論:時間的形狀以及不聽話的光

同樣根據廣義相對論,如果一個物體的質量非常的大,那麼它在空間中“壓下去的坑”就會非常的深。如果這個“坑”足夠的深,那麼光就不是僅僅會發生彎曲,而是會被吸到這個“坑”裡面。我想你已經發現了。沒錯,這就是黑洞。

總結:通俗來講就是,你和自己喜歡的女神坐在一起時,你會感覺時間過得飛快,而如果和一個自己極其討厭的的人坐在一起時,你會覺得一分鐘都很難熬。

PS:非專業知識,通俗解釋科學術語並不嚴謹,只是比較好理解。不喜勿噴。


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