问题

爱因斯坦的《相对论》正确吗?

回答
爱因斯坦的相对论,这个我们耳熟能详的科学理论,究竟有多“正确”?这是一个值得我们好好聊聊的话题,而且,绝不是一句简单的“是的”就能概括的。要理解这个问题,得从它诞生的背景说起,以及它如何一步步地改变了我们对宇宙的认知。

首先,让我们回到它的“前世今生”。

在爱因斯坦之前,我们依赖的是牛顿建立起来的力学体系。牛顿的理论在描述宏观世界的运动时,那叫一个“好使”,从苹果落地到行星运转,几乎无懈可击。他告诉我们,时间是绝对的,像一条静止的河流,无论你是站在岸边还是坐在船上,时间流逝的速度都一样。空间也是如此,是一个固定不变的舞台,舞台上的所有事件都在它里面发生。速度的叠加也很直观,你在一辆时速100公里的火车上向前跑,相对于地面,你的速度就是火车速度加上你跑的速度。

然而,到了19世纪末20世纪初,物理学家们在研究光的时候遇到了一些尴尬。电磁学理论预言,光速在真空中是一个常数,不论光源的速度如何,观测者如何移动,测量的光速总是那个固定的数值。这和牛顿的“速度叠加”理论产生了尖锐的矛盾。如果我坐在飞驰的火车上向前发射一束光,按照牛顿的逻辑,地面的观测者应该看到更快的“光速”,但实验结果却不是这样。

这就好像,世界告诉我们有个规则,但光这个家伙,偏偏不按常理出牌。

爱因斯坦就是在这样的背景下登场的。他不是第一个注意到这个问题的人,但他是那个敢于挑战牛顿体系根基的人。他没有试图去修补牛顿理论,而是提出了一个大胆的设想:也许,我们对时间、空间和运动的理解,根本就是错的。

于是,他提出了狭义相对论(1905年)。它的核心有两个基本假设:

1. 相对性原理: 物理定律在所有惯性参考系(也就是没有加速运动的参考系)中都是相同的。简单说,无论你在静止的房间里做实验,还是在匀速直线运动的火车上做实验,物理规律都是一样的,你无法通过任何物理实验来区分自己是静止还是在匀速运动。
2. 光速不变原理: 真空中的光速对于任何观测者来说都是恒定不变的,与光源的运动状态无关。

这两个看似简单,实则颠覆性的假设,立刻带来了许多令人难以置信的结论:

时间膨胀: 运动的物体,其时间会比静止的物体流逝得慢。速度越快,时间流逝得越慢。如果你能以接近光速的速度旅行,等你回来,地球上的时间可能已经过去了很久很久。
长度收缩: 运动的物体,在运动方向上的长度会比静止时测量到的要短。速度越快,收缩得越厉害。
质能等价: 这就是著名的E=mc²。质量(m)和能量(E)是可以相互转化的,而且质量可以看作是“浓缩”的能量,这个关系由光速(c)的平方来决定。这句话的威力有多大?它解释了核反应中的巨大能量释放,也为原子弹和核电站提供了理论基础。

狭义相对论的推出,立刻引起了巨大的反响。 很多科学家一开始觉得难以接受,毕竟它违背了我们日常的直觉。但随着实验证据的不断涌现,它的地位也越来越稳固。

例如,著名的迈克尔逊莫雷实验虽然最初是为了寻找以太(当时认为光在其中传播的介质)而设计的,结果却否定了以太的存在,支持了光速不变。后来,粒子加速器中的实验也精确验证了高速粒子时间膨胀和质量增加的效应。GPS系统在工作中也必须考虑狭义相对论和广义相对论带来的时间修正,否则定位就会出现巨大的误差。

然而,爱因斯坦的野心并没有止步于此。 狭义相对论虽然解决了光速的问题,但它只适用于惯性参考系,也就是说,没有加速运动的情况。而我们所处的宇宙,并非总是风平浪静的,万有引力、行星的轨道运动,这些都是加速运动的体现。

于是,爱因斯坦花了十年时间,将相对性原理推广到了非惯性参考系,最终在1915年提出了广义相对论。

广义相对论的伟大之处在于,它彻底改变了我们对引力的看法。 在牛顿的理论中,引力是一种“超距作用”,地球和太阳之间,隔着虚无的空间,但它们却能瞬间互相“拉扯”。这在爱因斯坦看来是不可接受的,因为任何信息传递的速度都不能超过光速。

爱因斯坦提出,引力并非一种“力”,而是时空本身的弯曲。 质量和能量会使周围的时空发生扭曲,就像一个重球放在一张拉紧的橡胶膜上,会使橡胶膜向下凹陷一样。而其他物体,如行星,只是沿着这个弯曲的时空“自然”地运动。我们之所以觉得地球围绕太阳转,是因为太阳质量巨大,扭曲了周围的时空,地球只是在这个被扭曲的时空中“滚落”。

广义相对论也带来了许多惊人的预言:

光线在引力场中的弯曲: 光线经过大质量物体(如太阳)附近时,会因为时空弯曲而发生偏折。这一点在1919年由爱丁顿爵士领导的日食观测中得到了证实,成为了广义相对论的第一个有力证据。
引力红移: 光线从强引力场中发出时,其频率会降低,波长会变长(红移)。
水星近日点的进动: 牛顿引力理论无法完全解释水星轨道近日点的微小异常进动,而广义相对论的计算却完美地契合了观测结果。
引力波: 时空的涟漪,由大质量物体剧烈运动(如黑洞合并)产生,以光速传播。引力波的存在在2015年由LIGO实验直接探测到,再次印证了广义相对论的预言。

那么,回到最初的问题:爱因斯坦的相对论正确吗?

从科学的严谨角度来说,我们不能说它是“绝对正确”的,因为科学理论的生命在于不断地被检验和完善。但我们可以说,在目前为止,我们所进行的所有的观测和实验,都与相对论的预言高度一致,甚至可以说是惊人地吻合。 相对论已经成为我们理解宇宙运行规律的基石,从黑洞的形成到宇宙的演化,它都提供了深刻的解释。

它“正确”到什么程度?

在日常宏观低速世界: 牛顿力学依然是足够好用的近似。毕竟,在你坐的椅子上,时间的膨胀和长度的收缩几乎可以忽略不计。
在高速和强引力场下: 相对论是必不可少的。没有它,很多现代科技就无法实现,我们对宇宙的理解也会停留在非常初级的阶段。

但是,科学的边界总是在向前推进。 相对论虽然强大,但在描述微观粒子世界时,它与量子力学之间似乎存在着一些不协调之处,尤其是在黑洞内部或宇宙大爆炸的极早期,这两个伟大的理论似乎都无法独自给出完整的解释。科学家们一直在努力寻找一个能够统一相对论和量子力学的“万有理论”,这或许就是爱因斯坦的理论的下一个“升级版”的入口。

所以,与其说相对论“正确”,不如说它是目前为止我们所能达到的最精确、最符合观测事实的对宇宙时空和引力的描述。 它像一盏明灯,照亮了我们探索宇宙的道路,并不断引领我们走向更深邃的未知。爱因斯坦本人也曾说过类似的话,意思是说,理论是否“正确”,最终取决于它能否经受住实验的检验。而爱因斯坦的相对论,无疑是经受住了,而且还在经受着检验。它的伟大之处,在于它不仅解释了已知的现象,更预言了许多我们未知的奥秘,而这些奥秘,后来都被一一证实了。这才是科学理论的魅力所在。

网友意见

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相对论是世纪骗局。

建议题主去百度反相吧看看,那里集中着我国民间的科研力量,他们力图打破西方对自然科学的垄断。而相对论就是这个垄断的桥头堡。

相对论是违背直觉的。俗话说眼见为实,西方科学家编造了一个公式,而数字又那么大,人类没法去验证它是真是假,只能用仪器测量。这是整个骗局里最精妙的一环——那些仪器本身也是他们发明的,测量结果当然由他们说了算。

出于对西方科学成就的敬畏,我们默认那些科学家都是人品高尚的。但不要忘了,他们那些科学家里的宗师级人物牛顿,本身就是一个人品低劣之人。所以,科学家是完全有可能编造谎言的。

爱因斯坦人品高尚吗?并不。他在大学里逃课,对女友始乱终弃,是个混混。毕业后在专利局谋了一份差事,其实是个很平庸的人,完全不具备科研能力。

看相对论的发现过程,能找出不少疑点。为什么一个名不见经传的专利局小职员,在一年之内接连发表了几篇重量级文章,而整个科学界那么轻易就接受了?

一切都指向一个可能。那就是:相对论是个阴谋。

二十世纪初,清王朝摇摇欲坠,中国的革命力量如日中天。以英国为首的西方国家面对一个将要强大起来的中国惊慌失措。他们的应对策略就是绞杀尚在萌芽中的中国科学。

英国著名科学家开尔文勋爵在一次公开演讲中说,物理学的大厦已经建成,剩下的都是些修修补补的工作。这就是为了忽悠中国人,让他们不要再钻研科学了。

但后来他们发现瞒不住中国人,于是又想了个办法,那就是开尔文在演讲中预留的伏笔:两朵乌云。为什么要用乌云做比喻?因为它是个障眼法。正确的叫法应该是“乌云计划”。其中一个计划就是推广相对论。

由于中国人迷信权威,为了让中国人确信相对论是正确的,当时这一重任本来打算交给有名望的科学家。但科学家们都爱惜名声,他们不愿意在身后留下污点。英国情报机构私下里去找洛伦兹,希望由他发表相对论,洛伦兹却说:“我在科学界也算是有点名气。我不愿意在两百年后,被小孩子们指着课本说,看,这就是提出了相对论的那个蠢货。”尽管英国当局一再强调,实现目的之后就会公布这一计划,澄清他的卧底身份。但洛伦兹还是拒绝了。“阿sir,你是否记得当年在中国香港,长官们也是这样说的?你告诉我要拖垮中国,只需要骗他们两百年。可是两百年之后恐怕又是两百年。到时候我的身份就没有人知道了。”洛伦兹如此,其他科学家也都保持了缄默。

无奈之下,英国人找到了闵可夫斯基。斯基闭门想了三天,提出一个想法:既然科学家不愿意承担这个工作,那就找一个愿意去做的人,把他包装成大科学家。这是一个天才的计划,是人类有史以来最伟大的战略欺骗。得到同意后,斯基向英国人推荐了他的一个学生。

这个学生,就是爱因斯坦。此时的爱因斯坦刚从大学里毕业,在专利局谋生,混得十分落魄。闵可夫斯基一向不怎么喜欢这个学生,骂他是懒狗,因为他总是逃课。但事到临头,还是把这件大事托付给了他——原因是什么?容我卖个关子,读到后面就知道了。

后来爱因斯坦在1905年发表了论动体的电动力学。这就是相对论的雏形。理论发表后,在科学界一开始没有什么动静,因为毕竟爱因斯坦只是一介无名之辈,文章又充斥着如此荒谬的论断。

但是这篇文章受到了洛伦兹等人的大力吹捧,所以整个科学界都开始关注了。一开始,没有人能读懂它——实在是太荒谬了。但懂的人自然懂。汤姆逊说,世界上只有三个人懂相对论,指的就是知道内幕的人。其实他那是自吹,当时知道内幕的科学家至少有二十个。加上政界、商界的人,数量就更多了。

到后来,大家都懂了。唯独中国科学家不懂。日本由于是黄种人,西方科学界也提防他们,所以一开始日本科学家也不懂,直到二战后彻底成为美国的附庸,才向他们揭开这一真相。

所以广岛原子弹爆炸后,爱因斯坦会感到愧疚。因为相对论本身是个骗局,原子弹其实只是威力强大的炸弹,却骗得日本人直接投降了。

爱因斯坦在发表了相对论之后就一直没有什么成就。作为西方政界的傀儡,他只能保持沉默。诺贝尔奖评审委员会还有一点学术良知,所以当政界施压时,他们仍旧坚持不授予相对论诺奖——因为授给一个虚假理论,会让诺奖沦为一个笑柄。但爱因斯坦的名气太大了,不授奖又会让中国人产生怀疑。所以就在他当年发表的五篇论文里(四篇都是真的,为了给相对论打掩护),选了一项不那么起眼的光电效应给了诺奖,其实它的真实作者是普朗克。

相对论成功地让中国科学家相信,世界上存在这样神奇的规律,从而被诱导去钻研这门荒谬的学问,而把牛顿定律视作过时无用的东西。这就是为什么中国科学落后于西方的原因。相对论也影响了中国人的思维,让他们觉得,任何事物都是相对的,从而对西方国家灭亡中国的野心放松警惕。

为了奖励爱因斯坦为西方世界做出贡献,西方世界事实上的领导者——犹太国以色列,邀请他担任总统。一个重要的原因是,爱因斯坦是犹太人。他的老师闵科夫斯基也是犹太人,在地下科学世界的地位极其尊崇。所以由他们执行计划最为放心(闵科夫斯基在计划的第二阶段——广义相对论的推广中亲自参与,以协助爱徒爱因斯坦)。犹太人控制着世界的金融、政治、军事,甚至还有科学,盎格鲁撒克逊人是他们的打手。

遗憾的是,直到今天,仍有不少人迷信这一理论,走上歪路。

而另一个乌云计划——量子力学,发挥的破坏作用更大。容我改日再编。

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