爱因斯坦《相对论》

爱因斯坦的《相对论》，一直只能用尊敬来形容，知道很厉害，就是不懂。只知道相对论和量子力学并称为现代物理学的两大基石。前几天在我们家后山的仙岳书院，居然看到一本爱因斯坦本人写的相对论入门书籍，而且巧的事，居然是我的母校出版社出版的，于是决定借来看一看。

爱因斯坦《相对论》

科学史上有两个奇迹年，分别是1666年和1905年，对应两个科学牛人。1666年，牛顿在23岁的时候为了躲避瘟疫，回到英国乡下，几乎就在这一年，牛顿做出了巨大的成就，为光学、数学、力学打下了基础。1905年，年仅26岁的爱因斯坦是一个在苏黎世专利局工作的小职员，但是就在这一年，爱因斯坦发表了6篇论文，关于分子、原子、光电效应等，也包括众所周知的狭义相对论。后来时隔11年，爱因斯坦在1916年正式发表了广义相对论。

想起一个段子，爱因斯坦给别人解释相对论，说“当你和一位美女坐在一起时，感觉时间过得飞快；当你和一位老太婆坐在一起是，感觉时间过得很慢”。虽然这本书只是《相对论》的入门科普读本，不过看起来还真是艰涩难懂。从欧几米得几何学的点线面开始，一点点娓娓道来，构建一套新的解释世界的理论体系。科学是一颗大树，枝繁叶茂，自成体系，爱因斯坦也是在无数前人的基础上得到相对论这颗硕果的。文中提到了大量的前人，包括前人的实验、理论、公式。也不得不叹服，数学真是美妙，用一些简单的公式，就可以解释这么复杂的世界，可以说数学不是一门单独的学科，但是数学水平的高低，直接决定了其它学科上的成就。

爱因斯坦《相对论》

【狭义相对论】

光速是一个恒定的常量（3*10^8m/s），所有物体的速度不能超过光速。

1、一个物体的时间不是恒定的，速度越快，它的时间越慢。之所以我们平时感觉不出来，是因为速度不够快，这个时间变慢的效应很不明显。一个实际的应用是，我们全球用的GPS卫星给我们提供了精准的时间，这些卫星在高速的绕地球飞行，飞得快，时间就变慢了，它需要根据爱因斯坦的相对论不断的矫正自己的时间。前几年很火的一部电影《星际穿越》，里面的老爹飞跃星际，在黑洞里面寻找奥秘，最后回来的时候，老爹还是那个老爹，她的女儿却已经变成一个老太太。

2、一个物体的空间不是恒定的，速度越快，它的长度就越短（延运动的方向）。我记得小时候看过一本书，里面画了一张图，假设一个人骑着自行车以接近光速的速度在路上骑着，这个人在沿着骑行道路的方向上，空间就变短，也就是说这个人看起来变得更瘦了。

3、相对论把质量守恒定律和能量守恒定律合二为一，经典的公式E=mc^2，。以前一直纳闷这个公式怎么来的，甚至怀疑是不是拍脑袋想出来的。其实不然，这个公式是在前人科学家的研究基础之上逐步推导出来的，甚是美妙，让人叹服。

【广义相对论】

狭义相对论，讨论的是静止或者匀速直线运动下的情况；广义相对论，讨论的是加速运动下的情况。

牛顿的万有引力定律：两个物体之间的引力，与它们质量的乘积成正比，与距离的平方成反比。

广义相对论，简单理解就是，宇宙空间中的物体在它周围会造成一个空间的扭曲，质量越大，空间扭曲越厉害。地球之所以绕着太阳转，并不是由于万有引力，而是太阳把周围的空间扭曲了，地球是沿着扭曲的空间做运动。好比一个弹簧床，一个很重的东西压在中间，床上东西都会朝中间滚动，这个力不是万有引力，而是空间扭曲的结果，往中间滚动的运动还是遵守基本的力和运动规律。

相对来讲，广义相对论比牛顿的万有引力，更能解释一些事情。如果万有引力与距离的平方成反比，那么如果一个行星受到一点外力，距离拉近了一点，那么万有引力就更强了，这样会打破平衡更有力的把双方拉近，距离越近力越强，力越强距离越拉近，直到行星坠入到恒星，反之亦然，有一个向外的力，会最终导致行星飞离恒星。而广义相对论认为没有万有引力，只是一个空间的扭曲，无论怎样受力，它都在这个扭曲的空间里面按照现有的规律运动。

通过推导，光线在加速运动参照系或者“引力场”中是延曲线传播的，并且计算出光线在经过太阳的曲率是1.7角秒，后来英国科学家在一次日全食中验证了爱因斯坦的这个推论。

爱因斯坦《相对论》

【宇宙】

有限无界。好比一个球面的二维世界，这个二维世界里面的生物只能生活在这个球面上，他们对整个世界的观察只能在这个球面上，这个二维世界的生物会发现他们的世界是有限的，但是它没有边界。然后顺着推导到三维世界，我们的三维世界（空间）也是一个有限但是没有边界的宇宙。而如今，科学家认为整个宇宙是十一维的。

书中提到了很多“实验”，但是这个实验都是在头脑中完成，完全没办法在现实中去做实验，但是正是这样的理论实验，帮助爱因斯坦推导出相对论的结论，也帮助我们理解这套理论。他老人家的脑子真好使！是不是因为这样，我们就称之为“理论”物理学家。

人类社会不断进步，解释世界的能力越来越强，后人在前人的基础之上更接近真理，并不是说前人的理论不正确，而是说后人比前人解释的尺度更大、更广。