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以下为《人人能懂的相对论》音视频演讲实录的部分内容,成为樊登讲书VIP即可获得全部内容。
我们今天讲一本非常神奇的书,叫作《人人能懂的相对论》,这是一本关于相对论的普及读本,它让我知道了E=mc²这个公式并不是我们不可以探索的。这个公式并不是来自一个神祇让爱因斯坦突然之间灵光乍现,就写出来了这么一个揭示了整个宇宙奥秘的质能转换的公式,而是来自一个非常精密的数学推导过程。这里面所用到的数学难度基本上没有超过勾股定律。爱因斯坦就是用数学中的勾股定律,结合动能和动量守恒,这些简单的公式加在一起,同时用极其严密的逻辑推导,得到了一个正确的答案,质量和能量之间的转换由此被他破解了。
【光速是宇宙的极限速度】
首先,我们要了解光速、时间和空间之间的关系。“爱因斯坦狭义相对论的核心内容是对时间以及空间的描述。其中,最重要的一个概念是一种速度,一个宇宙中任何事物都不可能超越的极限速度——光速。在真空中,光速达到每秒299 792 458米。”这是光速的一个精确值,我们一般把它简称为30万公里每秒。“光以这个速度,从地球出发,经过8分多钟可以到达太阳,10万年以后能穿越我们所在的银河系。”
各位想想看宇宙得有多大?就是以一束光的速度,需要8分钟才能到达太阳,10万年才能穿越银河系。“这个特殊速度的存在,或者说宇宙速度上限的存在,本身就是一个很奇怪的概念。”因为它给我们的感觉就好像是没有任何物体的速度能够超过光速。如果我们能够超光速地移动,各位知道后果是什么吗?那么,人造时间机器就能够回到历史上的任意时刻。
【绝对空间没有意义】
大家过去认为空间是一种坐标系统,我们都得生活在这样一个空间当中,没有空间这么一个舞台,我们都不知道在哪儿生活。但实际上,空间和时间是相对的。如果速度足够高的话,空间会被压缩。我讲一个大家能听得懂的例子,比如你们家车库有4米长,结果买了一辆超长的车,4.15米,总之比车库长一点,停不进这个车库。爱因斯坦给你出了一个主意,说你用极快的速度开进去(注:该速度需要超过26%的光速),就能停进去了。不用撞那个墙,只要你开进去的速度足够快,就能停在里面。你的车辆的长度会被压缩,这个是可以计算出来的。压缩以后,它的长度就够放到那个小车库里去了。所以,空间也是一个可以变动的体系。
因此,在这儿我们得出一个什么结论呢?就是大家要知道,绝对空间也是没有意义的。空间可以放大,空间可以缩小。这是我们首先得知道的光速、时间和空间的关系。