第118章 质疑一:惯性参考系
爱因斯坦站在台上,下面则是乌压压一片的人群。 他把状态调整到最佳,然后打开了投影仪,他之前已经在李奇维的指导下演练过。 顿时,巨大的光影投射在后面的墙壁上。 屏幕上字迹清晰,颜色明亮,哪怕会场的最后一排,都看的清清楚楚。 现在首页展示的就是“第一届相对论研讨会”几个大字。 那是爱因斯坦现场写的。 他在投影仪的模板上写任何内容,都会实时显示在大屏上。 看起来和后世的PPT完全没啥区别,而且更方便修改。 与会者们当场就被这个小玩意吸引了,这简直就是为科学家们开会时量身定做的仪器。 不过很快,他们就被演讲内容震慑住了。 有了投影仪的加持,爱因斯坦如虎添翼。 作为二十几岁的小伙子,他也不知道什么是铺垫、转折、暖场等。 上来就手撕公式,咔咔咔一顿操作,直接把相对论的核心公式当场推导出来。 “诸位,相对论的前提就是两条公理。” “第一是,在一切惯性参考系(静止或直线运动的参考系)中,所有物理定律都是等价的。” “第二是,在一切惯性参考系中,光在真空中的速度c永远不变。” “而相对论的核心则是时空的相对性。” “只有理解了时空是相对的,才能合理解释光速问题。” “而且根据公式可知,任何物质的速度都不可能达到光速,且信息传递的速度也不可能超过光速。” “物体的速度越快,则该物体所经历的时间相对静止观察者会变慢。” “在运动方向上测量物体的长度也会变短。” “需要注意的是,这里的变短是相对于静止的观察者。” “物体上的观察者本身,测量物体尺寸是不会发生变化的。” “以上就是相对论的核心结论。” “按照牛顿的绝对时空观点,时间和空间是相互独立的。” “而且两者都是均匀分布,与物体的运动状态无关。” “但是相对论认为,时空是不可分割的整体,它们与物体的运动速度有关。” “这些就是相对论的阐述,请大家随意提出问题。” 等到爱因斯坦说完后,会场内首先是一阵安静。 所有人都看着屏幕上的公式,暗自思考,不时发出惊咦声。 爱因斯坦当场讲解的果然比自己看论文,更形象生动容易理解。 很快,就有初生牛犊不怕虎的年轻人,在洛伦兹的示意下,开始提问。 第一个出场的是劳厄,在真实历史上,劳厄后来是爱因斯坦一生的挚友,两人常常一起交流学术。 “爱因斯坦,你好。” “我的问题是,既然相对论的前提是物体必须在惯性参考系中才有效。” “那么,如果一个物体带着加速度在运动,相对论该如何处理。” “总不能它只是一种需要严格限制的理论吧。” 问题一出,并没有引起想象中的骚动。 显然,这属于一个基本的质疑,非常适合劳厄这样的小卡拉米提出。 在场的物理学者和物理学家们几乎都能想到。 爱因斯坦仔细听完问题后,笑着说道:“非常感谢你的提问,劳厄,这是一个非常好的问题。” “牛顿运动定律成立的前提也是惯性系。” “但是在处理加速运动的物体时,牛顿运动定律仍然适用。” “同理,虽然相对论的基础是惯性系,但并不意味着它不能处理非惯性系的运动。” “如果物体在惯性系里做变速运动,我们可以利用微积分的思想去解决。” “那就是建立多个瞬时性的惯性系,然后对所有过程进行积分运算。” “这样,就可以用相对论去描述变速了。” 说吧,爱因斯坦直接开算。 立刻演算LQW变换,其中对于速度的变化的积分,让在场的人看的眼花缭乱。 所有人心中都赞叹,台上那个年轻人数学功底非常深厚。 很快,一个漂亮的结果就展现在众人眼前。 相对论完全可以处理非惯性系的问题。 劳厄也被那简洁优美的证明过程折服,他首先鼓掌表示赞同。 紧接着,会场内响起不大不小的掌声。 显然,一个小小的惯性系问题,还不足以让物理大佬们动容。 这时,又有一个年轻人提问,李奇维朝他看去,原来是玻恩。 在上次的青年学者交流会上,这个年轻人给众人留下了非常深刻的印象。 他的眼光犀利,角度刁钻,思维跳跃,是个不折不扣的天才。 果然,玻恩提出一个尖锐的问题: “爱因斯坦,你好,我的问题需要做一个思想实验。” “假设有两架一模一样的火车A和B,以接近光速运动。” “他们分别在上下两个平行轨道上,A在上,B在下,相向而行,速度相同。” “我们做一个规定。” “事件1表示A火车车头和B火车车尾相遇。” “事件2表示B火车车头和A火车车尾相遇。” “如果我们站在静止的地面上看,事件1和事件2应该是同时发生的。” “但是,根据相对论的计算,A火车上的人,由于B火车的运动,就会观察到B火车变短。” “这是你所推导的尺缩效应导致的。” “所以,对于A火车上的人而言,事件1先发生,事件2后发生。” “但是同理,对于B火车上的人而言,则变成,事件2先发生,事件1后发生。” “这难道不是一种矛盾吗?明明事件1和2应该是同时发生才对。” “请问相对论如何解释这个问题?” 哗! 玻恩的问题提完后,在场的人纷纷侧目,看向这个牛皮的年轻人。 不少人连问题都没有听明白,什么1和2,A和B,但是依然不明觉厉。 就连物理大佬们,也忍不住观察对方,提问的年轻人不简单! 这个思想实验非常有意思,本质上还是参考系之间的问题。 但是通过逻辑思考后,就能发现相对论和逻辑违背的地方。 厉害! 所有人都在心中给玻恩评价道。 如今的玻恩,物理学习之余,最喜欢的就是逻辑和数学。 因此他才能以极具洞察力的想法,找到所谓相对论的漏洞。 爱因斯坦也是十分佩服玻恩,心道天下英雄当真如过江之卿,快哉快哉! 他快速地根据玻恩的问题,在屏幕上画出示意图。 果然,当示意图出来后,所有人都理解了这个问题。 然后就发现,玻恩你他娘的还真是个天才。 这个问题好像确实非常矛盾。 明明是同一件事,怎么不同的人观察,就会产生不同的先后顺序呢? 于是,场内众人不由得看向爱因斯坦。 他们想知道,那个年轻人该如何解释这个问题。 而台上,爱因斯坦则微微一笑,仿佛一切尽在掌握之中。