今天咸魚(yú)做了一把死，選擇讀了《狹義與廣義相對(duì)論淺說(shuō)》。讀了兩遍以后。我默默的掏出了那根1992年的棒棒糖，靜靜的仰望星空......好了不扯了，下面來(lái)說(shuō)說(shuō)咸魚(yú)認(rèn)為看懂的部分，如果有什么說(shuō)錯(cuò)的地方歡迎指正！（推導(dǎo)部分以原文為主）
狹義相對(duì)論核心問(wèn)題為光速在兩個(gè)慣性系統(tǒng)中（假設(shè)一個(gè)靜止，一個(gè)勻速直線。）速度值是相同的，這是實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論，那么問(wèn)題就來(lái)了。如果經(jīng)過(guò)經(jīng)典力學(xué)的推導(dǎo)在絕對(duì)的時(shí)空觀下，如果光速相同，那么這兩個(gè)慣性系統(tǒng)必須相對(duì)靜止。這很明顯和前面（一個(gè)靜止一個(gè)勻速）矛盾。那么很明顯，要么是光速相同錯(cuò)了，要么是絕對(duì)的時(shí)空觀錯(cuò)了！但是經(jīng)過(guò)多方測(cè)量，確實(shí)光速?zèng)]有測(cè)錯(cuò)，于是愛(ài)因斯坦決定放棄絕對(duì)的時(shí)空觀?？聪旅孢@個(gè)例子。
假設(shè)有一列很長(zhǎng)的火車(chē)，以恒速v沿著圖所標(biāo)明的方向在軌道上行駛。如果是絕對(duì)的時(shí)空觀，那么在火車(chē)上發(fā)生的事，對(duì)于鐵路路基也是同時(shí)發(fā)生的。這點(diǎn)沒(méi)問(wèn)題吧。好，那按照經(jīng)典力學(xué)來(lái)具體推導(dǎo)對(duì)于鐵路路基來(lái)說(shuō)是同時(shí)的兩個(gè)事件(例如A、B兩處同時(shí)發(fā)生雷擊)，對(duì)于火車(chē)來(lái)說(shuō)是否也是同時(shí)的呢?
當(dāng)我們說(shuō)A、B兩處雷擊相對(duì)于路基而言是同時(shí)的，我們的意思是：在發(fā)生閃電的A處和B處所發(fā)出的光，在路基A→B這段距離的中點(diǎn)M相遇。但是事件A和B也對(duì)應(yīng)于火車(chē)上的A點(diǎn)和B點(diǎn)。令M′為在行駛中的火車(chē)上A→B這段距離的中點(diǎn)。正當(dāng)雷電閃光發(fā)生的時(shí)候，點(diǎn)M′自然與點(diǎn)M重合，但是點(diǎn)M′以火車(chē)的速度v向圖中的右方移動(dòng)。如果坐在火車(chē)上M′處的一個(gè)觀察者并不具有這個(gè)速度，那么他就總是停留在M點(diǎn)，雷電閃光A和B所發(fā)出的光就同時(shí)到達(dá)他這里，也就是說(shuō)正好在他所在的地方相遇?？墒菍?shí)際上(相對(duì)于鐵路路基來(lái)考慮)這個(gè)觀察者正在朝著來(lái)自B的光線急速行進(jìn)，同時(shí)他又是在來(lái)自A的光線的前方向前行進(jìn)。因此這個(gè)觀察者將先看見(jiàn)自B發(fā)出的光線，后看見(jiàn)自A發(fā)出的光線。所以，把列車(chē)當(dāng)作參考物體的觀察者就必然得出這樣的結(jié)論，即雷電閃光B先于雷電閃光A發(fā)生。這樣我們就得出以下的重要結(jié)果：
對(duì)于路基是同時(shí)的若干事件，對(duì)于火車(chē)并不是同時(shí)的，反之亦然(同時(shí)性的相對(duì)性)。每一個(gè)參考物體(坐標(biāo)系)都有它本身的特殊的時(shí)間；除非我們講出關(guān)于時(shí)間的陳述是相對(duì)于哪一個(gè)參考物體的，否則關(guān)于一個(gè)事件的時(shí)間的陳述就沒(méi)有意義。
這里出現(xiàn)的問(wèn)題在于兩個(gè)經(jīng)典力學(xué)的假設(shè)
(1) 兩事件的時(shí)間間隔(時(shí)間)與參考物體的運(yùn)動(dòng)狀況無(wú)關(guān)。
(2) 一剛體上兩點(diǎn)的空間間隔(距離)與參考物體的運(yùn)動(dòng)狀況無(wú)關(guān)。
如果放棄了這個(gè)假設(shè)那么問(wèn)題就消失了。因?yàn)楸緛?lái)時(shí)間就不同！那么問(wèn)題又來(lái)了，我們既要相對(duì)于火車(chē)又要相對(duì)于路基來(lái)談地點(diǎn)和時(shí)間，如果放棄了經(jīng)典力學(xué)我們應(yīng)該如何描述。如果我們已知一事件相對(duì)于鐵路路基的地點(diǎn)和時(shí)間，如何求出該事件相對(duì)于火車(chē)的地點(diǎn)和時(shí)間呢?轉(zhuǎn)化一下就進(jìn)入了本質(zhì)問(wèn)題：光速恒定！
我們能否設(shè)想，在各個(gè)事件相對(duì)于一個(gè)參考物體的地點(diǎn)和時(shí)間與各該事件相對(duì)于另一個(gè)參考物體的地點(diǎn)和時(shí)間之間存在著這樣一種關(guān)系，使得每一條光線無(wú)論相對(duì)于路基還是相對(duì)于火車(chē)，它的傳播速度都是c呢?
如圖
K的x,y,z,t諸量值已經(jīng)給定，K′的x′,y′,z′,t′諸量值為何?在選定關(guān)系式時(shí)，無(wú)論是相對(duì)于K或是相對(duì)于K′，對(duì)于同一條光線而言(當(dāng)然對(duì)于每一條光線都必須如此)真空中光的傳播定律必須被滿(mǎn)足。若這兩個(gè)坐標(biāo)系在空間中的相對(duì)取向如圖所示，這個(gè)問(wèn)題就可以由下列方程組解出：
這個(gè)方程組稱(chēng)為“洛倫茲變換”。（具體推導(dǎo)太長(zhǎng)，大家有興趣的可以自行推導(dǎo)核心就是光速不變導(dǎo)不出了的少年可自行百度洛倫茲變換。）
如果我們不根據(jù)光的傳播定律，而根據(jù)舊力學(xué)中所隱含的時(shí)間和長(zhǎng)度具有絕對(duì)性的假定，那么我們所得到的就不會(huì)是上述方程組，而是如下的方程組：
x′=x-vt
y′=y
z′=z
t′=t
這個(gè)方程組通常稱(chēng)為“伽利略變換”。在洛倫茲變換方程中，我們?nèi)缫詿o(wú)窮大值代換光速c，就可以得到伽利略變換方程。
通過(guò)下述例示，我們可以很容易地看到，按照洛倫茲變換，無(wú)論對(duì)于參考物體K還是對(duì)于參考物體K′，真空中光的傳播定律都是被滿(mǎn)足的，例如沿著正x軸發(fā)出一個(gè)光信號(hào)，這個(gè)光按照下列方程前進(jìn)
x=ct
亦即以速度c前進(jìn)。按照洛倫茲變換方程，x和t之間有了這個(gè)簡(jiǎn)單的關(guān)系，則在x′和t′之間當(dāng)然也存在著一個(gè)相應(yīng)的關(guān)系。事實(shí)也正是如此：把x的值ct代入洛倫茲變換的第一個(gè)和第四個(gè)方程中，我們就得到：
這兩方程相除，即直接得出下式：
x′=c t′
亦即參照坐標(biāo)系K′，光的傳播應(yīng)當(dāng)按照此方程式進(jìn)行。由此我們看到，光相對(duì)于參考物體K′的傳播速度同樣也是等于c。對(duì)于沿著任何其他方向傳播的光線我們也得到同樣的結(jié)果。當(dāng)然，這一點(diǎn)是不足為奇的，因?yàn)槁鍌惼澴儞Q方程就是依據(jù)這個(gè)觀點(diǎn)推導(dǎo)出來(lái)的。
從上面的式子能推導(dǎo)出一個(gè)現(xiàn)在路人皆知的結(jié)論那就是沒(méi)有超光速！看下面！
那么著名的不能超光速是怎么出來(lái)的呢！
假設(shè)如圖2所示。我沿著K′的x′軸放置一根米尺，令其一端(始端)與點(diǎn)x′=0重合，另一端(末端)與點(diǎn)x′=1重合。問(wèn)米尺相對(duì)于參考系K的長(zhǎng)度為何?要知道這個(gè)長(zhǎng)度，我們只須求出在參考系K的某一特定時(shí)刻t、米尺的始端和末端相對(duì)于K的位置。借助于洛倫茲變換第一方程，該兩點(diǎn)在時(shí)刻t=0的值可表示為
兩點(diǎn)間的距離為
具有極限速度的意義，任何實(shí)在的物體既不能達(dá)到也不能超出這個(gè)速度。
至于廣義相對(duì)論，說(shuō)實(shí)話咸魚(yú)并沒(méi)有看懂，書(shū)中敘述也較為簡(jiǎn)略，這里為了不誤人子弟就不多說(shuō)了。下面說(shuō)說(shuō)書(shū)中的其他思想與個(gè)人感想。
哲學(xué)和認(rèn)識(shí)論的研究極大地促進(jìn)了愛(ài)因斯坦相對(duì)論的創(chuàng)立。本書(shū)認(rèn)為休謨的時(shí)空觀念直接影響了愛(ài)因斯坦。休謨認(rèn)為，空間觀念是建立在對(duì)象的排列基礎(chǔ)上，這種對(duì)象是可觸知的；而時(shí)間觀念是建立在對(duì)象的連續(xù)的基礎(chǔ)上，這種對(duì)象是能夠變化的，可覺(jué)察的。馬赫的《力學(xué)史評(píng)》幫助愛(ài)因斯坦掃除了機(jī)械自然觀和力學(xué)先驗(yàn)論的思想障礙，認(rèn)識(shí)到牛頓的絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間等概念已經(jīng)不適應(yīng)科學(xué)的發(fā)展。而期間還有很多理論的碰撞。比如世界著名物理學(xué)家惠特克就認(rèn)為愛(ài)因斯坦只是把龐加萊和洛倫茲的相對(duì)性理論稍加擴(kuò)充而重新提了出來(lái)。但是實(shí)際上兩者有本質(zhì)差別。并且相對(duì)論的發(fā)明也是歷經(jīng)波折，愛(ài)因斯坦一度沒(méi)有找到解決問(wèn)題的數(shù)學(xué)工具，最后是在數(shù)學(xué)家格羅斯曼的大力幫助下從里奇和勒維·契維塔的絕對(duì)微分學(xué)以及黎曼幾何中找到了合適的數(shù)學(xué)工具。才在1913年和格羅斯曼完成了論文“廣義相對(duì)論和引力理論綱要”，其中物理部分由愛(ài)因斯坦執(zhí)筆，數(shù)學(xué)部分由格羅斯曼執(zhí)筆。廣義相對(duì)論的大門(mén)才打開(kāi)。而相對(duì)論被人們接受也經(jīng)過(guò)了比較漫長(zhǎng)的時(shí)間。歷經(jīng)波折.........（不知道是我的問(wèn)題還是書(shū)的問(wèn)題，個(gè)人認(rèn)為書(shū)中的序部分寫(xiě)的比較難讀，邏輯比較難以理解，這里就不強(qiáng)行解釋了。不知道是作者的原因還是咸魚(yú)功力不夠。全書(shū)正文只有25%左右，其他都是輔助閱讀的東西。即使這樣，咸魚(yú)依舊讀的比較難受。書(shū)總的來(lái)說(shuō)是好書(shū)，有毅力的少年可以去試試！）
下面說(shuō)說(shuō)個(gè)人體悟。
從書(shū)中咸魚(yú)很好的體會(huì)到了科學(xué)的漸進(jìn)式發(fā)展與聚合性，通過(guò)對(duì)前人的修正而不斷提出新的概念而不是憑空出現(xiàn)一個(gè)理念。也理解了為什么現(xiàn)實(shí)世界比想象世界更瘋狂。明白了“我們都同意你的理論是瘋狂的。我們的分歧在于它是否瘋狂到了足以有機(jī)會(huì)是正確的程度”這句話是多么的正確。誰(shuí)能憑空想到我們的時(shí)間居然是個(gè)速度函數(shù)！這是多么瘋狂的一件事！
看這本書(shū)的時(shí)候，也漸漸想到了一個(gè)問(wèn)題，我們學(xué)到的知識(shí)是多么的偉大，現(xiàn)在我們看起來(lái)理說(shuō)當(dāng)然的事情，是多少人的付出。想到這里，咸魚(yú)不禁為自己在大學(xué)里的學(xué)渣做派表示深深的后悔和遺憾，現(xiàn)在對(duì)世界充滿(mǎn)了好奇。但是還有很多理解世界所必須的工具要補(bǔ)，這些本來(lái)是該在大學(xué)完成的。雖然現(xiàn)在還不晚，但是逝去的還是逝去了。愿每個(gè)人珍惜現(xiàn)在，每天進(jìn)步一點(diǎn)點(diǎn)........
