读书有感

     最近利用空闲时间仔细看了一本听起来很高大上的书《时间简史》，身为一名物理教师我表示这是我在专业方面阅读过的最资深逼格最高的书籍了。虽然看完之后仍是一头雾水，但好在有一定的物理基础，没事仔细一琢磨确有几分专业上的认同。哈哈，在这里班门弄斧了。

        以前上学的时候也学过相对论这些东西，但也只是会应用公式根据已知条件直接或间接的得出答案，但仍然有很多疑惑缠绕心头，应试教育的环境由不得我们仔细去深究下去，因为学校学的东西总会忘，只要能拿到学分就OK,然而这次我是自己想去了解下这个我一直都感兴趣的学科在更高端的层次都说了些什么，以前都是在科幻电影里有所耳闻，但并没有去想过。

     看了两遍，多多少少有一定的理解，虽然70%不知道霍金前辈在说什么。就比如说我以前一直不理解为什么光速是不变的？但是看书的时候突然想到我在教学的时候涉及到的声音也是同样的道理，光是电磁波，声音是机械波而已，在传递性质上是很类似的，因此我也理解文章里的光速不变的结论时参考声速不变的道理去理解就很容易了。比如说在同样的介质里声音的传播速度是不变的。你在一辆车里说话和你在地面上说话，声音相对于地面的速度是不变的，声音不会因为你在车上说话它的传播速度就会比你在地面上说话传播的速度快。声源的物理运动不影响声音传播的速度，暂且叫它同一介质声速不变原理吧。就像在人类能够达到的超音速飞机，飞行员坐在超音速飞机上大声说话，就会出现平日里所听不到的效果。比如说飞行员说:"我要上天"，他是听不到的，如果他突然停下来，他听到的将会是"天上要我"，哈哈，这一定很有趣。道理就是之前所说的声速不变的原理。这样一想，光也一样，光也是以波的形式传递的。在飞快的飞船上，我有个手电筒射向前方，这束光的任何方向的传递速度都一样，和这个飞穿的速度无关。最近被炒的很火热的超级高铁的速度会达到700多公里每小时，虽然还达不到340m/s,但也算是有质的飞跃了，不知道有生之年能都坐上超音速高铁，那么很多平时见不到的趣像都会看到。

       时间简史里说宇宙在膨胀，这个也可以类比到我们容易理解的声音，比如说我现在铁路边猜火车，一列高铁呼啸而过，我听到的声音在还没到达我这里时，声音应该是越来越细，也就是频率越来越高，而当火车到达我面前驶向远方时，声音会变得沉闷，也就是频率变低。这是为什么呢？因为声速不变，而声速=波长x频率，火车驶来时，由于火车的速度，声源在移动，导致声音每个波的距离缩短，的频率变大，所以会听到高频率的声音，反之亦然。这就是耳熟能详的多普勒效应。光也是一样，有光的多普勒效应。因为科学家探测到从遥远星系发射来的光普遍存在红移现象，什么是红移现象？就是光的频率都向红光移动。众所周知，光由不同的颜色组成，不同颜色是频率不同的电磁波，我们看到的光由红橙黄绿青蓝紫色的光组成，排序依次是频率增加，也就是说红光频率最低，紫光频率最高，频率越高，能量越大，破坏性越大，这也就是为什么日光里的紫外线会灼伤皮肤，人们会用紫外线杀菌消毒。刚才说到科学家能发现外星系的光存在红移，也就是说光里面的不同频率的光都向红光的频率移动，也就是说光里的橙黄青蓝紫的频率降低了，向红光的频率移动，比如说正常光里的紫光的频率是100，红光是50,我们发现外星系的光里的紫光频率是90，红光是50，这就不由的想到多普勒效应很类似。频率变低意味着光源在远离我们，而科学家发现所有的外星系的光都存在红移现象，这就意味着所有的星系都在加速远离我们，如果是所有的星系都在远离我们，那么怎样的模型才能符合这样的现状？最合理的解释就是球状膨胀的模型，这样可以满足任何一点都相互远离的现状，也就是所说的宇宙膨胀的。那么现在膨胀的宇宙，过去和未来会怎样？既然膨胀一定有个起点，自然而然的认为宇宙起始于一个点，也就是科学家所说的宇宙大爆炸，那么宇宙会终于什么状态呢？可能是无限膨胀下去，放速度达到一定程度，万有引力的作用无法束缚星球之间的远离，星球之间相互逃逸，就像火箭的速度达到第一宇宙速度就能脱离逃逸地球，达到第二宇宙速度就能逃逸太阳系一样。还有一种可能是万有引力的作用越来越明显，各星球的速度会减慢最终开始相互靠近，引力越来越强，宇宙的密度越来越大，物质之间强烈的吸引，最终宇宙回归到最初爆炸的点。当然这都是N年之后的事了。还有很多，一时半会也说不完，比如说泡利不相容原理导致了白矮星的形成，而没有让白矮星继续坍塌从而形成黑洞等。今天暂且写这些吧。读完之后感觉物理学真是一门博大精深的科学，充满了未知的乐趣。它能用已知得到未知，用现在来预见未来。是人类用已知来研究未知的一把利器。