從劍橋留學生到物理學之神 第90章

作者:虚空圣堂

  第一個出場的是勞厄,在真實歷史上,勞厄後來是愛因斯坦一生的摯友,兩人常常一起交流學術。

  “愛因斯坦,你好。”

  “我的問題是,既然相對論的前提是物體必須在慣性參考系中才有效。”

  “那麼,如果一個物體帶着加速度在邉樱鄬φ撛撊绾翁幚怼!�

  “總不能它只是一種需要嚴格限制的理論吧。”

  問題一出,並沒有引起想象中的騷動。

  顯然,這屬於一個基本的質疑,非常適合勞厄這樣的小卡拉米提出。

  在場的物理學者和物理學家們幾乎都能想到。

  愛因斯坦仔細聽完問題後,笑着說道:“非常感謝你的提問,勞厄,這是一個非常好的問題。”

  “牛頓邉佣沙闪⒌那疤嵋彩菓T性系。”

  “但是在處理加速邉拥奈矬w時,牛頓邉佣扇匀贿m用。”

  “同理,雖然相對論的基礎是慣性系,但並不意味着它不能處理非慣性系的邉印!�

  “如果物體在慣性系裏做變速邉樱覀兛梢岳梦⒎e分的思想去解決。”

  “那就是建立多個瞬時性的慣性系,然後對所有過程進行積分咚恪!�

  “這樣,就可以用相對論去描述變速了。”

  說吧,愛因斯坦直接開算。

  立刻演算LQW變換,其中對於速度的變化的積分,讓在場的人看的眼花繚亂。

  所有人心中都讚歎,臺上那個年輕人數學功底非常深厚。

  很快,一個漂亮的結果就展現在腥搜矍啊�

  相對論完全可以處理非慣性系的問題。

  勞厄也被那簡潔優美的證明過程折服,他首先鼓掌表示贊同。

  緊接着,會場內響起不大不小的掌聲。

  顯然,一個小小的慣性系問題,還不足以讓物理大佬們動容。

  這時,又有一個年輕人提問,李奇維朝他看去,原來是玻恩。

  在上次的青年學者交流會上,這個年輕人給腥肆粝铝朔浅I羁痰挠∠蟆�

  他的眼光犀利,角度刁鑽,思維跳躍,是個不折不扣的天才。

  果然,玻恩提出一個尖銳的問題:

  “愛因斯坦,你好,我的問題需要做一個思想實驗。”

  “假設有兩架一模一樣的火車A和B,以接近光速邉印!�

  “他們分別在上下兩個平行軌道上,A在上,B在下,相向而行,速度相同。”

  “我們做一個規定。”

  “事件1表示A火車車頭和B火車車尾相遇。”

  “事件2表示B火車車頭和A火車車尾相遇。”

  “如果我們站在靜止的地面上看,事件1和事件2應該是同時發生的。”

  “但是,根據相對論的計算,A火車上的人,由於B火車的邉樱蜁^察到B火車變短。”

  “這是伱所推導的尺縮效應導致的。”

  “所以,對於A火車上的人而言,事件1先發生,事件2後發生。”

  “但是同理,對於B火車上的人而言,則變成,事件2先發生,事件1後發生。”

  “這難道不是一種矛盾嗎?明明事件1和2應該是同時發生纔對。”

  “請問相對論如何解釋這個問題?”

  譁!

  玻恩的問題提完後,在場的人紛紛側目,看向這個牛皮的年輕人。

  不少人連問題都沒有聽明白,什麼1和2,A和B,但是依然不明覺厲。

  就連物理大佬們,也忍不住觀察對方,提問的年輕人不簡單!

  這個思想實驗非常有意思,本質上還是參考系之間的問題。

  但是通過邏輯思考後,就能發現相對論和邏輯違背的地方。

  厲害!

  所有人都在心中給玻恩評價道。

  如今的玻恩,物理學習之餘,最喜歡的就是邏輯和數學。

  因此他才能以極具洞察力的想法,找到所謂相對論的漏洞。

  愛因斯坦也是十分佩服玻恩,心道天下英雄當真如過江之卿,快哉快哉!

  他快速地根據玻恩的問題,在屏幕上畫出示意圖。

  果然,當示意圖出來後,所有人都理解了這個問題。

  然後就發現,玻恩你他孃的還真是個天才。

  這個問題好像確實非常矛盾。

  明明是同一件事,怎麼不同的人觀察,就會產生不同的先後順序呢?

  於是,場內腥瞬挥傻每聪驉垡蛩固埂�

  他們想知道,那個年輕人該如何解釋這個問題。

  而臺上,愛因斯坦則微微一笑,彷彿一切盡在掌握之中。

  大家有會玻恩這個問題的嗎

第120章 解釋一:光錐之內皆命撸�

  面對玻恩犀利的提問,愛因斯坦淡淡一笑。

  還好他早有準備,幾個月前就聽從李奇維的話,仔細研究相對論可能被質疑的角度。

  只要預判了提問者的預判,就能一切盡在掌握之中。

  恰巧,玻恩的問題就在預判範圍之內。

  於是,他環顧腥耍樕涎笠缱抛孕诺男θ荩f道:“非常感謝你的提問,玻恩,這是一個非常好的問題。”

  “這個思想實驗的核心,其實就是【同時】概念。”

  “在牛頓力學的體系裏,所有參考系共用一個時間,時間是絕對的。”

  “即:只要在某個參考系裏事件X先於事件Y發生,那麼在所有參考系裏,事件X都是先於事件Y發生的。”

  “這確實也符合我們的生活經驗和日常現象。”

  “但是,相對論並不這樣認爲。”

  “在相對時空觀內,【同時】這個概念本身也是相對的,是基於參考系而言的。”

  “不同的參考系,情況不同。”

  “發生在你身上的一秒鐘,對於別人來說並不是一秒。”

  “爲了更形象地解釋AB火車的相遇,我在這裏引入【光錐】的概念。”

  說着,愛因斯坦開始畫示意圖,並同步解說。

  “我們可以基於事件1建立一個座標系,橫座標代表空間,縱座標代表時間。”

  “由於隨着時間的流逝,火車經過的空間越來越長。”

  “所以就會出現錐形的範圍圖。”說着,他在座標系上標出錐形的大小。

  “則事件1的下方是過去光錐,它的上方是未來光錐。”

  “過去光錐是指:對現在事件有影響的過去事件。”

  “未來光錐是指:現在事件對未來事件的影響。”

  “此時,畫出事件2在座標系中的時空位置。”

  “可以顯然地看到,事件2位於未來光錐內。”

  “因此,事件1會對事件2產生影響。”

  “而只有發生在過去光錐之內的事件,纔會對事件1產生影響。”

  “在過去光錐之外的事件,由於光速的限制,無法對事件1產生影響。”

  “同理,若以事件2爲中心畫座標系,則事件2會對事件1產生影響。”

  “所以,對於地面上的人、A火車上的人、B火車上的人,這三個不同參考系而言,光錐分佈是不一樣的。”

  “因此,在三人的光錐視角內,事件的先後順序也就不一樣。”

  “換句話說,光錐之內皆命撸忮F之外是虛無。”

  “希望我的回答能解決你的問題。”

  靜!

  寂靜!

  死一般的寂靜!

  會場內頓時鴉雀無聲。

  無數人被震驚的合不攏嘴。

  腦門上甚至都冒出各種奇形怪狀的符號。

  除了少數人外,絕大多數人就跟聽天書一樣。

  其實愛因斯坦的示意圖並不複雜,數學推導也不高深。

  但是這種違背直覺,違背日常經驗的結論,還是讓人難以置信。

  就連物理學者們,也只是大概明白了邏輯。

  尤其是光錐的概念,讓他們絞盡腦汁。

  這個想法實在太天才、太大膽、太魔幻了!

  物理學從都是對客觀事實的描述,今天他們竟然發現,相對論竟然還涉及到命摺�

  這讓人彷彿回到中世紀一般。

  物理學什麼時候,要變成玄學了?

  可是他們卻找不出反駁的理由,因爲如果接受了時空相對的觀點,確實就會得出這個結論。

  普通物理學家們更好一點,只要摒棄牛頓的時空觀,理解起來確實沒問題。

  相對論的推導也符合邏輯。

  雖然難以接受,但這就是事實。

  至於資深物理學家們,則完全理解了愛因斯坦的邏輯。

  他們發現,這樣解釋,相對論確實沒有問題。

  可是,越沒問題,他們的心裏就越接受不了。

  很矛盾。

  這時,玻恩鷹隼一般的眼睛,盯着愛因斯坦的示意圖,臉上全是敬佩。

  他覺得對方絕對是超級天才,而非傳聞那樣,邭夂媒Y識李奇維,才能發表相對論。

  憑藉這種極致的理解,對方的物理直覺和實力深不可測。

  接着,現場響起了雷鳴般的掌聲。