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相对论正传(1):这个系列的故事要怎么讲?

相对论正传(1):这个系列的故事要怎么讲?

作者: 长尾科技 | 来源:发表于2018-09-12 21:28 被阅读43次

我从一开始写相对论的文章的时候,就打算要写三个系列:《相对论前传》、《相对论正传》和《相对论后传》,打算把相对论的前前后后彻底写清楚。

 

前传,顾名思义就是爱因斯坦发现相对论之前的事情,这个系列的文章主要研讨为什么爱因斯坦能够发现相对论?为什么他总是能够一眼看穿许多物理现象背后的实质?为什么他的思维方式跟其他的主流物理学家那么不一样?

 

正传,就是讲狭义相对论和广义相对论的事情,但是这个事情要怎么说就是这篇文章要讨论的。如果只是按照教科书把狭义相对论和广义相对论的内容再给大家讲一遍,那未免也太没意思了。而且,狭义和广义相对论的一些基本的知识我前面的文章里七七八八都说了很多,许多重要的结论大家估计也都清楚了。所以,要怎样才能把事情讲得更有趣,让这个事情更有意义,让相对论和爱因斯坦发挥他最大的价值,这是个值得深思的问题。

 

后传,这一部分大众其实是比较陌生的。大家都知道20世纪的物理学轰轰烈烈的爆发了相对论和量子力学的革命,在宏观和微观都颠覆了我们对原来牛顿世界的认知,这一系列的故事大家津津乐道,说的人多听的人也多。但是,相对论和量子力学诞生之后的故事呢?或者说20世纪30年代以后的事情呢?这个很多人就比较陌生了。

 

我们对普朗克、爱因斯坦、波尔、薛定谔、海森堡、德布罗意、狄拉克这些冲锋在革命第一线人物的名字如数家珍,而且也基本知道他们做了什么,那么以后的呢?费曼、杨振宁、朗道、惠勒、霍金、施瓦茨、威顿这些人又做了什么,物理学在完成了相对论和量子力学的基础革命之后又发生了什么,这些事情大部分人就不是很清楚了。

 

这些事情跟相对论跟爱因斯坦相关的我打算有选择的写在后传里,爱因斯坦和相对论的影响力比很多人想象的要多得多。

关于这三传,前传和正传的内容互不冲突,可以同时进行,而且这两者的侧重点也不一样,方便各类有兴趣的读者,后传必须在正传写完之后才能继续。大饼差不多就是这么画的,计划定好了,最终能执行的怎么样我也说不好,毕竟我只能在工作之余来写这些东西~

 

不过,如果对这些感兴趣,希望能一直看到最新并且阅读排版体验最好文章的,建议关注一下我的公众号长尾科技。我写文章肯定最优先考虑公众号的排版样式,要回复评论什么的肯定也是最优回复虑公众号的,如果时间精力无法顾及那么多,那么最后可能就只维护公众号一个地方了(其他平台的读者请见谅~)

 

那么,回到这篇文章的正题,这个正传的故事要怎么讲呢?

 

叙事性的讲法

我记得以前上数学课的时候,我最懵圈的事情的是:老师在讲一些数学题的做法的时候,经常就会出现一条谜之辅助线,或者突然出现一个谜之式子的变换,反正不管怎样,经过老师的这两手变换之后,题目就谜之解开了。

 

但是我就更纳闷了:我怎么知道在这个题目这里要突然这样加一条辅助线,鬼知道这里要把x和y的形式变换成这样

 

我知道这个问题可以这样做,我知道相对论的这个结论是这个意思,然后我叙述给你听,感觉这是一种叙事性的讲法。这种叙述性的讲法,可能很多事情你自己觉得理所当然,或者觉得很简便直观,但是对学生对读者就不见得是这样的,你要站在他们的角度去考虑问题:为什么这里要这样思考,要这样处理这本身就是一个问题

 

后来我发现了一件事情:我们中国的学生好像小技巧特别的多,我知道这里要这样简便处理可以更快的得到答案,即便这样产生的答案不是那么直观,不是那么合乎逻辑,但是它奏效,他的结果是对的,我们就觉得这是对的,觉得他厉害

 

其实,他记住的可能只是这种问题的一个特例解法,如果把这个问题变换成其他的了,就不会了。

 

而在西方的很多教育里,他们更加培养学生寻找一般规律,甚至是寻找一般规律之后的一般规律。比如我们翻译的广义相对论,在英语里general relativity,直观的翻译,他们说的是一般的相对论,而狭义相对论是specialrelativity,是特殊的相对论。

 

如果想要寻找这种更一般的规律,我觉得就不能采用这种叙述性的讲法,我把我知道的东西讲给你听,你能领悟多少就领悟多少,这怎么行?并不是所有人都是张无忌,看张三丰耍一遍太极拳就能融会贯通了的。

 

启发式的讲法

所以,我打算尽量剔除一切突然空降的想法、公式或者变换。为什么爱因斯坦会产生这样的想法?为什么在这里会产生这样的公式和变换?我尽量把它说得跟为什么人饿了要吃饭一样直观明了,不需要读者有多高的天赋去顿悟相对论了的思想

 

当然,我说的是我尽量~

 

所以,在讲这个系列的故事的时候我会尽量还原当时的背景,让大家自己跟着爱因斯坦重新去发现一次相对论。如果非要去古风名字的话,我把这种方式称为启发式的讲法。

 

对,不是我把相对论的事说给你听,而是让你去自然的发现一次相对论

 

嗯,我尽量~


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