最近一直在听精英日课万维钢老师讲相对论,非常有意思,我第一次对狭义和广义相对论有了一个比较直观的认识,真正的感受到了“我佛”爱因斯坦的强大的洞见和创造力,第一次感受到物理和数学的美,让我有一种重新学数学的冲动,也还能回忆起一点点高中时完美解算数学题之后的优美。
当然越听就越觉得自己生活在一个多么小的世界里,这一方面是指自己就真的只学了书本上的知识,其他很多的常识却视而不见。另一方面也是感觉到我们这个世界在宇宙空间中的渺小。之前也陆陆续续听过不少关于量子,关于弦理论的书,但都还只是一些概念,这次结合万老师讲解的相对论,又重新理解了一下,因为在听的过程中涉及到一些概念太烧闹,我都自己搜集一些资料再来理解,不过对于很多东西我还不理解,特别是涉及到太多的数学,太过深奥,在这个过程中,我发现自己高中大学学的知识基本都已经还给老师了,特别是物理,化学和数学。
图片来自网络狭义与广义相对论
总结来说,狭义相对论就是时间膨胀,距离收缩,质量变重,能量和质量是一回事。广义相对论就是物质告诉空间如何弯曲,空间告诉物质如何运动。时间在高度运动的时候会膨胀,也就是会变慢,如果到达光速,就会比较明显。如果你乘坐高速宇宙飞船去太空旅行,再回到地球,你会发现你比同年龄的人年轻一些。对于太空旅行的你来说,其实就是时间膨胀了,距离收缩了。
E=MC平方,多简单多美,这个公式就看破了多少红尘,剥开了多少云雾,质量和能量时一回事,爱因斯坦就有这种洞见,在还没有用数学公式进行验证的情况下能够有这种完全不同常理的预测,并最终一个个得到验证。我同样也相信地球不会出现能源不足的问题,我们有足够多的能源供我们人类使用。
广义相对论解释了引力,我们看不见的空间(时间和空间)是会因为大质量的物体比如星球而弯曲的,正因为空间弯曲了,所以物体在弯曲的空间中才会运动,自然地沿着测地线做运动,而不是我们之前理解的星球和星球之间有引力,月亮才绕着地球转的。它弥补了牛顿定理在解释星球运动时的偏差。甚至也解释了光也会因为空间弯曲而改变方向,这些都已经得到观测以及数据的证实。这些概念和我们平常的常识是不一样的,是因为我们一直生活在一个相对低速的世界中,因此用牛顿理论来解释也都是正确的,我们可以假设时间永远是以一样的速度在流淌的,我们正是因为地球的吸引力而站在地球表面的。
爱因斯坦写出狭义和广义相对论距今已经有100多年了,而且有很多的实验都证明了它的正确性。可是很多人并不清楚,还是用一些就的理论来看待和解释我们的世界。就比如我自己,有几个章节儿子和我一起听了,当听到广义相对论关于万有引力的时候,就和他之前的理解不一样了,他之前也总认为地球对我们是有吸引力的,而广义相对论从另一方面来解释了物体的运动,他还挺诧异的,其实我自己也是,笑语自己的狭隘。
有了这些探索,宇宙世界展现在你的面前就不一样了,空间的弯曲,时间的膨胀,甚至维度的蜷缩,我们对于未知与神秘有了更多的想象空间,穿越到未来是有科学依据的,每当望着神秘的宇宙星河,努力想象一下4维以上的空间,极大满足天生的好奇心。我还真的坐着努力想像过,尽管不一定有答案,这本身就是一件极其有意思的事情。
图片来自网络始终相信宇宙规律的简单优美
人的一生就是这样的,在洞穴里看着影子生活也可以,极其明了周遭的规律也可以,不了解相对论也不影响你日常的生活,不影响你日常的工作,柴米油盐的生活。可是总有那么些人对于简单的宇宙观有执迷,对于一点点的不完美,比如牛顿的万有引力就无法解释星球轨道的进动,尽管这差距只是一点点,都要追究到底。从麦克斯韦的电磁统一,到光是一种电磁波,到光速永远不变,到破天荒的时间可以膨胀,到物质和能量其实是一回事,到时空弯曲,他们好似不断的在复杂的想象中寻找越来越统一的规律,他们始终相信宇宙规律是简单的,优美的,如果过于复杂一定是还有没有发现的变量,于是不断向前。
关于光速,这是多么神秘的存在,目前的所有试验证明,光速任何情况下都是不变的,而且目前人类通过任何手段也没发让甚至原子这么小的单元达到光速。这足以让你午后独处时看着太阳光发呆,感叹这神秘的力量。我甚至也认为人的意识也是一种这样神秘的存在,人清醒时不断涌向与脑中的意识也是目前人类无法解开神秘面纱的存在,或许都是我们这个维度我们这个空间根本无法解释的东西,就比如三维空间中直线运行的飞机线路在二维地球表面上是曲线这样的事实不在更高的维度上就是根本无法解释的想象。
尽管相对论很多方面解释了我们观测到的宇宙,但我相信我们依然在不断接近真相的过程中,我们还远未达到终点,更多的宇宙之谜等待始终相信宇宙的规律始终是简单优美的当代物理学家们去探索,比如黑洞,暗物质,十一维空间。更多类似于相对论这样的伟大理论会再出现,这就是人类和地球上别的生物的不同之处,我们会在这一生的经验中去学习,并能流传下来。尽管很多人也只关注自己的小日子,但整个人类总有一些人能带领整个人类认知往前走。
宇宙世界和内心世界是一样简单优美的
宇宙世界的浩瀚和内心世界的神秘我觉得是一样的,对于人类的内心世界,人类也有很多不可解释的东西。而我相信,人的内心世界和宇宙规律一样也应该是简单的,美丽的,如果还复杂着,那说明我们还没看清楚。近代虽然也有佛洛伊德这样伟大的精神分析学家来分析人的意识和行为,脑科学的不断发展也让我们能够进一步了解神经元的运动和人的行为的关系。人们试图找到人的意识是怎么产生的,脑中的哪些部位的运动能够产生意识。人们的宇宙世界的好奇和内心世界的好奇是一样的,随着人工智能的进一步发展,人们急切的想知道机器能否产生意识。
对照着相对论,以及对冥想的进一步体会,我想意识也是一种更高层面的东西,就犹如光速,客观且毫无反驳的存在。或许真的有些人通过冥想,坐禅等方式,真正感受到了内心的平和和简单,找到了内心世界的美丽而简单的规律,从而感受到了那种极大的愉悦。当听了相对论之后,我越发相信美丽简单的理论也适用于内心世界。人类对于内心世界的探索和对宇宙的探索是一样的,只是内心的探索更加困难用实验去证明,但是我觉得内心世界的探索更加关于你自己一生的平和幸福。
我们可以去关心,去理解当代物理学家对于宇宙的探索,感受其中大一统之美,也可以自己尝试去感觉内心的平静,这些都是有意思的事情。
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