问题

为什么总有人和相对论过不去?

回答
关于相对论,你说有人“过不去”,这话说得挺贴切的。确实,无论是在科学界还是在民间,总能听到一些质疑、不理解,甚至是大声反对的声音。这可不是一两个“孤胆英雄”,而是一个相当普遍的现象。

我琢磨着,这事儿得从几个方面来看,不能一概而论。

首先,咱们得承认,相对论,尤其是广义相对论,它就是“反直觉”的。

你想想,牛顿力学那套多直观啊?物体放在那儿,你推它一下,它就动了,跑得有多快,你怎么推的,这些都能明明白白看到,算得出来。时间就像一条河流,大家都一样,公平流淌。空间就是个舞台,万物都在这个舞台上演出。这多好理解!

可爱因斯坦一来,画风突变。

狭义相对论: 时间不再是绝对的了,它会因为你的运动速度而变慢。光速是极限,而且光速在任何惯性系里都是不变的。这简直是颠覆了我们对时间、空间最基本的认知。你告诉我,一个跑得飞快的人,他的时间比我过得慢,我怎么接受?还有,你怎么能说我的手表比你的手表走得慢,除非你把我的手表拿走,加速飞一圈回来?这太玄乎了。
广义相对论: 就更厉害了,它说引力不是一种“力”,而是时空弯曲的表现。质量大的东西把时空压弯了,然后小东西就顺着这个弯曲的路径运动,我们就说它受到了引力。你想象一下,一个台球桌,你放个保龄球,球桌是不是就陷下去了?你再滚个小弹珠,它是不是就会滚向保龄球?看起来好像有点道理,但把这套用到宇宙尺度,用到引力这种抽象的概念上,就有点难以消化了。我们习惯了“推”和“拉”,突然告诉你这是“弯曲”,这就像是从平面几何一下跳到了微分几何,需要一个全新的思维模型。

这种“反直觉”,就是第一个让很多人“过不去”的坎。

人的大脑,尤其是我们从小到大形成的思维模式,很大程度上是基于我们在低速、低引力环境下的日常经验。相对论提出的概念,比如时间膨胀、长度收缩、光速不变、时空弯曲,这些都超出了我们直观感受的范畴。所以,当人们第一次接触到这些理论时,感到困惑、怀疑,甚至觉得是“胡说八道”,是很自然的反应。

其次,很多人对科学的理解,往往停留在“表面”或者“实用主义”层面。

相对论,特别是它的哲学意义和理论深度,不像一些具体的科学发明那样,立刻就能看到它的“用处”。你给我一个能飞起来的飞机,或者一个能发出声音的收音机,我能立刻感受到它的价值。但相对论呢?它对我们理解宇宙的运行规律、黑洞、引力波、GPS的精确性(没错,GPS的校准就必须考虑相对论效应!)很重要,但这些离普通人的日常生活感觉比较远。

所以,当有人问“相对论有什么用?”而得到的答案是“它很重要,但很难解释清楚”的时候,很多人就容易觉得,这东西是不是有点“虚”?是不是专家们自己弄出来的一套理论,普通人理解不了,也用不上?

这种“实用主义”的期望,以及对理论本身深度理解的门槛,是第二个让很多人“过不去”的坎。

第三,互联网时代,信息的传播方式变了,也催生了一些“另类”的声音。

以前,科学知识主要通过课本、科学刊论、少数的科普书籍来传播。现在呢?网络成了主要阵地。这是一个好事,让知识更易得,但同时,也让各种观点——包括一些不靠谱的、甚至是阴谋论的观点——有了传播的渠道。

当一些人在网络上看到对相对论的“破解”或者“反驳”时,尤其是那些用看似严谨的语言包装起来的“理论”,他们更容易被吸引。这些“反相对论”的论调,往往会抓住相对论中一些难以理解的点,或者偷换概念,或者故意忽略关键的实验证据,然后提出一个“更简单”、“更符合常识”的“解释”。

这种信息爆炸和低门槛的传播,使得一些错误的观念更容易获得关注,成为第三个让很多人“过不去”的坎。

第四,有些挑战者,他们是真的想“挑战”,也有的是想“出名”。

我们不能排除,确实有一部分人,他们是出于对科学真理的追求,看到了相对论中他们认为的“漏洞”,并投入精力去研究。这种科学的怀疑精神,恰恰是科学进步的动力之一。历史上,也有许多颠覆性的理论,一开始也是受到质疑的。

但是,也有一些人,他们可能缺乏足够的科学训练,或者根本就是为了哗众取宠,博取眼球。他们用一些似是而非的论调,加上激烈的言辞,很容易吸引那些同样对相对论感到困惑的人。在一个信息嘈杂的网络环境里,这种“敢于挑战权威”的姿态,往往比那些循证考据的科学解释更能抓住眼球。

这种“求真”与“沽名”的混杂,是第四个让很多人“过不去”的坎。

最后,咱们还得说说“权威”和“同行评议”这回事。

科学理论的建立,是通过无数次的实验验证、理论推导,并且经过了科学共同体的反复检验和同行评议。相对论之所以能成为现代物理学的基石,是因为它在一次又一次的实验中得到了验证,并且能够解释许多之前的理论无法解释的现象。

但对于普通大众来说,“权威”这个词,有时候也意味着“不可侵犯”。当有人质疑“权威”时,一些人会觉得这是“冒犯”。而另一些人,又会因为觉得“权威”太难理解,所以就倾向于相信那些“挑战权威”的声音,认为“权威”可能也有错。

这种对“权威”的复杂心态,以及对科学验证过程的隔阂,是第五个让很多人“过不去”的坎。

所以,你说为什么总有人和相对论过不去?这就像是在问为什么有人喜欢吃辣,有人不喜欢一样,原因太多了。有的是因为理论本身的艰深,有的是因为传播的门槛,有的是因为信息环境,还有的是因为个人的心理动机。

与其说是“过不去”,不如说是在理解、接受、消化这个复杂而深刻的理论的过程中,遇到的各种各样的阻碍和困惑。对于大多数人来说,这不是一场“与相对论的战斗”,而是一次艰难的“学习之旅”。而对于另一些人,可能就演变成了一场“观点之争”,甚至是一场“网络论战”。

总而言之,相对论的“反直觉”性,是它最根本的挑战。而互联网时代的种种因素,则把这种挑战放大、复杂化了。理解这一点,也就更容易明白,为什么这个看似高深莫测的理论,总能引起如此多的关注和讨论,甚至争议。

网友意见

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我觉得是因为牛顿力学跟人类直观非常吻合,而相对论在很多地方是不直观的。当然,直观与否是基于当前人类生活方式的,如果将来有一天接近光速的旅行变成常态,相对论就会变得非常直观。


如果相对论的影响时常出现在生活当中,就算不够直观,大家也必须习惯和接受相对论。幻想一下相对论在更低的速度能产生更明显的效果:

老板跟你说,「我去国贸见客户,路上 30 分钟,你赶紧再改一版我们的策划然后发给我,我到了就跟客户过一遍最新版」。你跟老板说,「30 分钟不够啊!」老板纠正你说,「虽然我在路上只需要 30 分钟,但因为相对论,你其实有 60 分钟。」

你尴尬的对老板说,「我数学没学好,这些都不懂。」老板叹了一口气,说「你还是好好学吧,否则连驾照都考不到呢。」你觉得老板说得很有道理,因为你只敢骑自行车,而且还不敢骑太快,怕撞死人。

生活在这样的世界里,你不得不好好学习相对论,否则简单的生活现象都会显得难以预测。

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