登陆注册
2733000000036

第36章 从坐马车想到相对论

在爱因斯坦不足16岁的时候,有一次乘坐马车,当他看到马车在地面上经过时,忽然产生了一个奇怪的念头:如果有人以光速和光线一齐前进,那么,是不是将看到光线乃是静止在空间中的电磁波呢?

就像我们坐在一辆匀速行驶的汽车上,观察与我们以同样的速度、同样的方向,一块儿前进的另一辆汽车一样,感觉那辆汽车似乎是不动的。

可是,爱因斯坦却凭着推理和想象,认为那是不可能的。

火车上的乘客,相对于火车没有运动,相对于地面却以每秒几十米的速度飞驰而过。火车相对于地面运动、地球相对于太阳运动,这些都是相对运动。但是,如果按此继续推导下去,太阳相对于银河系中心运动,那银河系又相对于什么运动呢?

根据经典物理学的解释,除去相对运动外,还有绝对运动,即相对于绝对空间的运动。牛顿把它解释为:“是和外界任何事物无关,而永远是相同的和不动的。”

既然绝对空间和外界毫无关系,那它又是如何存在和被人所了解的呢?

对于这个问题,爱因斯坦决定从“以太之谜”入手进行研究。

“以太”这个词,是古希腊人的创造。他们认为空气中充满着以太这种物质,它是肉眼看不见的,但无处不在。

牛顿借用以太一词,把它作为万有引力的传播媒介。

但光的“波动说”却认为以太是光波的传播媒介,就像空气是声波的媒介一样。

“波动说”还认为,以太无所不在,不但充满宇宙空间,而且渗透于气体、水和一切物体之中。它没有一点摩擦阻力,不影响一切物体的运动。

19世纪末,以太又被人们说成是电磁场的承担者和电磁波的传播者。还有人干脆把这样看不见摸不着、说不清道不明的以太,说成是牛顿的绝对空间!

这种说法可靠吗?“难道光只有借助传播媒介才能传播吗?而这种传播媒介又只能是以太吗?”

“既然没有任何东西,能够证明绝对空间和绝对时间的存在,那么,它们就是不存在的。”

在狭义相对论中,爱因斯坦提出了两个基本原理:

一、光的速度是不变的。

二、当物体运动的速度接近或达到光速时,相对该物体来说,时间将减慢。即所谓狭义相对论原理。

爱因斯坦又根据狭义相对论原理,推导出了物体的质量也与运动密切相关,运动速度增加,质量也随之增加,并得出了质能关系式:E=mc2,即物体转化为能量时,能量的总值相当于它的质量与光速的平方的乘积,从而揭示了原子内部蕴藏着巨大能量的秘密!

对于相对论原理,爱因斯坦自己曾经做过简明扼要的说明:

“要点是这样的:早先人们认为,假如由于某种奇迹,一切有形体的事物突然一下子消失了,那么空间和时间仍会留下来。照相对论来说,空间和时间是和一切事物一起消失的。”

时间、长度和质量是力学研究中的三个基本量。在牛顿的力学中,它们是绝对的、不变的。但在相对论中,它们却又变成了和测量者所在的坐标系有关的量。

此外,在牛顿的力学中,质量和能量二者分明,互不相关,各自守恒。而在相对论中,牛顿的守恒定律就变成了质能守恒定律,即E=mc2。

于是,空间和时间统一起来了,物质和运动统一起来了,质量和能量统一起来了。

这是一场真正的物理科学的革命!

心得·启迪

爱因斯坦由平常乘坐的马车引发联想,通过丰富的想象力,开创了他终生事业标志的相对论,证明了“任何事都不是绝对的,而是相对的”科学原理。爱因斯坦之所以成为20世纪最伟大的科学家,与他留心生活点滴和锲而不舍的探索精神是分不开的。他总结出了一条自己成功的公式:成功=艰苦的劳动+正确的方法+少说空话。

同类推荐
  • 青少年应知唐诗名句的故事(启迪青少年的语文故事集)

    青少年应知唐诗名句的故事(启迪青少年的语文故事集)

    启迪青少年的语文故事集——青少年应知唐诗名句的故事启迪青少年的语文故事集——青少年应知唐诗名句的故事
  • 海伦凯勒传(语文新课标课外读物)

    海伦凯勒传(语文新课标课外读物)

    本书的主人公海伦·凯勒,为美国盲聋女作家、教育家、慈善家、社会活动家,主要作品有《假如给我三天光明》、《我的生活》、《我的老师》等。海伦·凯勒在出生十九个月的时候,因为生病,失去了宝贵的听力与视力。但她不是一个轻易认输的人,在家庭教师的帮助下她学会了用盲文朗读和写作,并靠用手指接触说话人的嘴唇去感受运动,学会了讲话,并最终成长为享誉世界的作家。
  • 智慧故事(语文新课标课外必读第十一辑)

    智慧故事(语文新课标课外必读第十一辑)

    国家教育部颁布了最新《语文课程标准》,统称新课标,对中、小学语文教学指定了阅读书目,对阅读的数量、内容、质量以及速度都提出了明确的要求,这对于提高学生的阅读能力,培养语文素养,陶冶情操,促进学生终身学习和终身可持续发展,对于提高广大人民的文学素养具有极大的意义。
  • 呐喊(中小学生必读丛书)

    呐喊(中小学生必读丛书)

    鲁迅是中国文化革命的主将,他不但是伟大的文学家,而且是伟大的思想家和伟大的革命家。鲁迅的骨头是最硬的,他没有丝毫的奴颜和媚骨,这是殖民地和半殖民地人民最可宝贵的性格。鲁迅是在文化战线上,代表全民族的大多数,鲁迅的方向,就是中华新文化的方向。
  • 广播电视综合知识

    广播电视综合知识

    本书主要讲述广播电视综合知识、从业资格考试、资格考试、认证。
热门推荐
  • 上神不知意

    上神不知意

    流云战神司容止养了只九尾红狐,听说那只狐狸可得上神意,不管走哪儿都带着这只小狐狸,小狐狸得意的连天君都赶戏弄……某仙问:“流云战神,你可知你这小狐狸戏弄了天帝?”“我自然是知道,我惯的,你有意见?”某战神傲娇的抱着狐狸走开。
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。
  • 极武境界

    极武境界

    这是一个以武力主导的世界,凡、灵、地、天、尊、神、圣,王、帝执掌极武境。极武天下多风雨,蝼蚁尚有逆天心。
  • 恋爱宝典(上)

    恋爱宝典(上)

    这是一个作家与出版人相互角力的故事。小说中的作家“我”发现周围的朋友没人再看书,自己也已经很多年写不出一部完整的作品,而出版人又因为商业利益不断地催促“我”写书。当“我”难得有灵感,决定认真写一本书之后,出版人又拿到“我”正在写的文本,大刀阔斧地改成了具有商业性质的流行小说。“我”不断地写,出版人又不断地改。在这里“我”代表了“美”,而出版人代表了“好看”。与其说是“我”与出版人在角力,更确切地说是“美”与“好看”之间的对抗。
  • 强势撩宠:黑化男神是女生

    强势撩宠:黑化男神是女生

    【1V1,双洁】前世的隐忍换来的不过是背叛与死亡,重生一世,她带着杀戮与鲜血回来!背叛,她就让你尝尝什么是下场;死亡,她就让你生不如死。本想报完仇后,好好发扬自己的宅废属性。却不料,绑定了个坑货系统,整天要她拯救世界,她像是会拯救世界的人吗?还有那个满世界追着自己跑的人又是什么鬼? 清冷淡漠的少年走来,漂亮的银瞳隐隐闪烁着微光,声音低沉暗哑带着几分克制,“玩久了也是时候该回来了。” 【你是我唯一的曙光,亦是救赎。】 【如若前方是黑暗,我愿舍弃光明,与你一同坠入地狱!】 注:女主重来都不是好人,记住是重来都不是好人。请慎重阅读!!【简介无能,请看正文。】( ̄▽ ̄)~*
  • 超级强化天师

    超级强化天师

    老天爷开个玩笑,把一件不知来历,却具有强化功能的异宝万宝炉赐给了关天养,看他如何凭借万宝炉走上世界之巅?百分百强化法宝,强化丹药,强化灵兽,万宝炉在手,天下我有。无人能抵挡关天养前进的步伐。
  • 树心里的青春

    树心里的青春

    程又垚出生于二十一世纪,生活在一个古老的家族,受到最老式的教育,未来却要接受最新式的生活,她挣扎痛苦,头破血流。她辗转各地,十二岁,她终于第一次走进学校,在同学好奇的目光中考入中学,回到父母身边,安定下来。开始了自己的青春,她怕受到伤害,于是她就伤害更多人。那天,江杨远行,她无动于衷。那天,他远赴国外缉毒,她祝他一路顺风。那天,他叛国死刑,她终于再也无法抑制,泪流满面。这时,那个人出现了。她恨他,她嫁他,最后她爱上了他,直到发现他冤死了江杨。从青春到心死,她依旧一个人在树林里孤独的走,不对还有她的树…………
  • 盛世之许你为婚

    盛世之许你为婚

    传闻娱乐圈新晋女神安斐然背后有金主,粉丝不信,造谣者直接甩出了一张张的图片,全是女神剧组,活动的照片,而照片中女神背后总有道高大的影子,粉丝还是保持怀疑。造谣者怒了,直接上微博——她是我的!粉丝也怒了,你造谣就造谣,还抢上人来了!孩儿们,撸起袖子怼死他,我们能赢!正在某人埋首于电脑前大战时,一道凉凉的声音在背后响起,“姓邵的,姑奶奶赚钱养家,你不貌美如花也就算了,还造谣黑我!”姓邵的扬起一张委屈巴巴的小脸,可怜兮兮的告状:“媳妇儿,她们人太多,爷怼不过。”“没出息,我来。”怼的热火朝天的粉丝突然间发现自家爱豆更新了微博,点开一看,差点当场猝死。——爱你,是我最幸福的事。于是,刚刚还委屈可怜的男人得意洋洋的看着网上一片哀嚎痛哭。看,说好她是老子的!
  • 世界尽头是北京

    世界尽头是北京

    《世界尽头是北京》是绿妖的第一部长篇小说,前后花费五年时间写成,讲述了一群异乡人的北京故事,或者说是“一代文青成长/北漂史”。有的从小镇来到北京,经过一番打拼进入时尚圈;有的浪迹已久,终于在京城找到自己的位置,跻身金牌编剧之列。他们的故事实际上蕴含着作者深刻的自我生命体验,其中有参透,有愤怒,有怜悯,有谅解。小说讲述的外省青年离开家乡以后的故事也可看作是当下中国、时代的一个缩影。
  • 相府嫡女逆袭

    相府嫡女逆袭

    玉兰大陆最大的杀手组织“宫辞”的主人竟是相府不受宠的嫡小姐白洛云!这位相府小姐五岁时因生母病逝,父亲不喜,被赶进相府最偏僻的院落。六岁时一朝真相,她母亲并非病逝,而是被父亲与小妾青姨娘联手毒死的!父亲并不喜母亲,与她成亲只是父母之命,母亲虽是大陆第一美人,可并不是父亲喜欢的样子,也连着不喜欢自己,他就想着将母亲害死,找个时机将那青姨娘扶正!知真相的她,满腔恨意,想报仇,可无奈她无权无势,报不了仇。报不了仇?她逆袭拜高人,习绝世武功报仇。没帮手?她立宫辞,没权势?她造权势,容貌太招人?她假毁容不招人……总之,她要他们血债血偿!她本想一生不嫁,可老天又偏偏把那王爷弄到她身边惹她,怎么办?!心动了!