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三大重要科學研究之一:相對論

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發表於 2008-9-26 01:22:26 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
        相對概念,在我們的日常生活中例子是不勝枚舉。 譬如二火車同時在車站對面,其中一輛火車走了,另一輛火車上 的人,會誤判成是自己的火車開始移動。同樣的,汽車進洗車機器, 明明是刷車布在移動,但車上的人會感覺是車子在移動。 而相對概念,也不是從愛因斯坦才開始談論的概念。早在伽利略 時代,就已有類似的討論了。
        但是當愛因斯坦的相對論舉世知名以後,愛因斯坦卻開始後悔把他這套研究的內容統稱為「相對論」,為什麼呢?因為太多一知半解的人只談論「相對」,忽略掉「絕對」──愛因斯坦開始研究相對論,正是因為他相信科學定律是絕對的,也是因為對定律的絕對性篤信不移,科學家才有可能發展科學。
 
        物理定律必須是絕對的,也就是說,不管在怎樣的情況下,研究 出來的結果都應當一樣。而定律本身,一定從大多數人可共同看見可觀察的事物著手,而後成為該如此就是如此的已是最後的基準,不能 再有任何條件,也不能被證明。假如連定律也是相對的,科學根本不 能發展下去。也就是說,「定律」反映出來一種信念──相信這世界 一定有某種秩序,是你我他都共同同意的。若是這種信念被懷疑、若 是定律被質問「為什麼」,則連科學家都無法給出答案了。而這樣的「世界應當存有某種秩序」的信念,對科學家是很重要的。
        舉例來說,車上車下各站一個人,在車上的那個人丟球往空中拋,讓球自由落地,則在車上的人看到的是直線下落,可是在車下的人,看到的卻是拋物線。這正是相對。可是,兩人都會發現球是往下落地沒錯,因為地心引力定律是絕對的;而上去下來花的時間兩人都算出是一秒鐘,這部分也是絕對的。
        既然科學研究中有絕對的部分被公認為定律,也就意味著,當某樣事物是相對的,它就不該出現在定律中。而我們從一個人在車上跑,車上和車下的人看到的速度不一樣,可判知「速度」,在物理世界中是相對的,既然是相對的,當然不該出現在定律中。
        因此,牛頓公式 F=MA (力 = 質量 X 加速度)中並沒有「速度」這一項。加速度,其實是抽象的量,不是速度本身。若牛頓把速度放進來,這條公式一定就變成相對。
        但是在 Maxwell 的電磁學公式中, 卻出現「光速」!怎麼可能有速度呢?於是愛因斯坦認定:光速不是普通的「速度」,不是眾速度中的一個,它是絕對的速度!若是光速不絕對,以前的科學基礎就不穩固了。
        於是愛因斯坦根據前述原則,繼續推導,就導出「時間是相對的」,「空間是相對的」「時空是可以轉換的」,這樣的概念出現後,人類的想像力馳騁下,人可以回到過去先走到未來、我們所見的形體也有可能改變....,從愛因斯坦以後,不止「時」「空」常常並述為「時空」,也導致我們如今會看到很多雖尚不能被實驗證明,卻絕對有科學理論基礎的時空片與科幻片。
        除此以外,愛因斯坦有名的公式 E=MC^2,一樣如前述, 是根據「定律絕對」「光速絕對」推導出來,這公式說明了質量與能量可以互換,它可以說是從古自今,影響人類最大的公式。
發表於 2015-4-27 17:13:16 | 顯示全部樓層
真的太棒了感謝大大分享如此美好的東西
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