愛因斯坦的《相對論》，一直只能用尊敬來形容，知道很厲害，就是不懂。只知道相對論和量子力學并稱為現(xiàn)代物理學的兩大基石。前幾天在我們家后山的仙岳書院，居然看到一本愛因斯坦本人寫的相對論入門書籍，而且巧的事，居然是我的母校出版社出版的，于是決定借來看一看。
科學史上有兩個奇跡年，分別是1666年和1905年，對應兩個科學牛人。1666年，牛頓在23歲的時候為了躲避瘟疫，回到英國鄉(xiāng)下，幾乎就在這一年，牛頓做出了巨大的成就，為光學、數(shù)學、力學打下了基礎。1905年，年僅26歲的愛因斯坦是一個在蘇黎世專利局工作的小職員，但是就在這一年，愛因斯坦發(fā)表了6篇論文，關于分子、原子、光電效應等，也包括眾所周知的狹義相對論。后來時隔11年，愛因斯坦在1916年正式發(fā)表了廣義相對論。
想起一個段子，愛因斯坦給別人解釋相對論，說“當你和一位美女坐在一起時，感覺時間過得飛快；當你和一位老太婆坐在一起是，感覺時間過得很慢”。雖然這本書只是《相對論》的入門科普讀本，不過看起來還真是艱澀難懂。從歐幾米得幾何學的點線面開始，一點點娓娓道來，構建一套新的解釋世界的理論體系?？茖W是一顆大樹，枝繁葉茂，自成體系，愛因斯坦也是在無數(shù)前人的基礎上得到相對論這顆碩果的。文中提到了大量的前人，包括前人的實驗、理論、公式。也不得不嘆服，數(shù)學真是美妙，用一些簡單的公式，就可以解釋這么復雜的世界，可以說數(shù)學不是一門單獨的學科，但是數(shù)學水平的高低，直接決定了其它學科上的成就。
【狹義相對論】
光速是一個恒定的常量（3*10^8m/s），所有物體的速度不能超過光速。
1、一個物體的時間不是恒定的，速度越快，它的時間越慢。之所以我們平時感覺不出來，是因為速度不夠快，這個時間變慢的效應很不明顯。一個實際的應用是，我們全球用的GPS衛(wèi)星給我們提供了精準的時間，這些衛(wèi)星在高速的繞地球飛行，飛得快，時間就變慢了，它需要根據(jù)愛因斯坦的相對論不斷的矯正自己的時間。前幾年很火的一部電影《星際穿越》，里面的老爹飛躍星際，在黑洞里面尋找奧秘，最后回來的時候，老爹還是那個老爹，她的女兒卻已經(jīng)變成一個老太太。
2、一個物體的空間不是恒定的，速度越快，它的長度就越短（延運動的方向）。我記得小時候看過一本書，里面畫了一張圖，假設一個人騎著自行車以接近光速的速度在路上騎著，這個人在沿著騎行道路的方向上，空間就變短，也就是說這個人看起來變得更瘦了。
3、相對論把質量守恒定律和能量守恒定律合二為一，經(jīng)典的公式E=mc^2，。以前一直納悶這個公式怎么來的，甚至懷疑是不是拍腦袋想出來的。其實不然，這個公式是在前人科學家的研究基礎之上逐步推導出來的，甚是美妙，讓人嘆服。
【廣義相對論】
狹義相對論，討論的是靜止或者勻速直線運動下的情況；廣義相對論，討論的是加速運動下的情況。
牛頓的萬有引力定律：兩個物體之間的引力，與它們質量的乘積成正比，與距離的平方成反比。
廣義相對論，簡單理解就是，宇宙空間中的物體在它周圍會造成一個空間的扭曲，質量越大，空間扭曲越厲害。地球之所以繞著太陽轉，并不是由于萬有引力，而是太陽把周圍的空間扭曲了，地球是沿著扭曲的空間做運動。好比一個彈簧床，一個很重的東西壓在中間，床上東西都會朝中間滾動，這個力不是萬有引力，而是空間扭曲的結果，往中間滾動的運動還是遵守基本的力和運動規(guī)律。
相對來講，廣義相對論比牛頓的萬有引力，更能解釋一些事情。如果萬有引力與距離的平方成反比，那么如果一個行星受到一點外力，距離拉近了一點，那么萬有引力就更強了，這樣會打破平衡更有力的把雙方拉近，距離越近力越強，力越強距離越拉近，直到行星墜入到恒星，反之亦然，有一個向外的力，會最終導致行星飛離恒星。而廣義相對論認為沒有萬有引力，只是一個空間的扭曲，無論怎樣受力，它都在這個扭曲的空間里面按照現(xiàn)有的規(guī)律運動。
通過推導，光線在加速運動參照系或者“引力場”中是延曲線傳播的，并且計算出光線在經(jīng)過太陽的曲率是1.7角秒，后來英國科學家在一次日全食中驗證了愛因斯坦的這個推論。
【宇宙】
有限無界。好比一個球面的二維世界，這個二維世界里面的生物只能生活在這個球面上，他們對整個世界的觀察只能在這個球面上，這個二維世界的生物會發(fā)現(xiàn)他們的世界是有限的，但是它沒有邊界。然后順著推導到三維世界，我們的三維世界（空間）也是一個有限但是沒有邊界的宇宙。而如今，科學家認為整個宇宙是十一維的。
書中提到了很多“實驗”，但是這個實驗都是在頭腦中完成，完全沒辦法在現(xiàn)實中去做實驗，但是正是這樣的理論實驗，幫助愛因斯坦推導出相對論的結論，也幫助我們理解這套理論。他老人家的腦子真好使！是不是因為這樣，我們就稱之為“理論”物理學家。
人類社會不斷進步，解釋世界的能力越來越強，后人在前人的基礎之上更接近真理，并不是說前人的理論不正確，而是說后人比前人解釋的尺度更大、更廣。
