第119章 質疑一:慣性參考系
第119章 質疑一:慣性參考系
愛因斯坦站在台上,下面則是烏壓壓一片的人群。
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他把狀態調整到最佳,然後打開了投影儀,他之前已經在李奇維的指導下演練過。
頓時,巨大的光影投射在後面的牆壁上。
屏幕上字跡清晰,顏色明亮,哪怕會場的最後一排,都看的清清楚楚。
現在首頁展示的就是「第一屆相對論研討會」幾個大字。
那是愛因斯坦現場寫的。
他在投影儀的模板上寫任何內容,都會實時顯示在大屏上。
看起來和後世的PPT完全沒啥區別,而且更方便修改。
與會者們當場就被這個小玩意吸引了,這簡直就是為科學家們開會時量身定做的儀器。
不過很快,他們就被演講內容震懾住了。
有了投影儀的加持,愛因斯坦如虎添翼。
作為二十幾歲的小伙子,他也不知道什麼是鋪墊、轉折、暖場等。
上來就手撕公式,咔咔咔一頓操作,直接把相對論的核心公式當場推導出來。
「諸位,相對論的前提就是兩條公理。」
「第一是,在一切慣性參考系(靜止或直線運動的參考系)中,所有物理定律都是等價的。」
「第二是,在一切慣性參考系中,光在真空中的速度c永遠不變。」
「而相對論的核心則是時空的相對性。」
「只有理解了時空是相對的,才能合理解釋光速問題。」
「而且根據公式可知,任何物質的速度都不可能達到光速,且信息傳遞的速度也不可能超過光速。」
「物體的速度越快,則該物體所經歷的時間相對靜止觀察者會變慢。」
「在運動方向上測量物體的長度也會變短。」
「需要注意的是,這裡的變短是相對於靜止的觀察者。」
「物體上的觀察者本身,測量物體尺寸是不會發生變化的。」
「以上就是相對論的核心結論。」
「按照牛頓的絕對時空觀點,時間和空間是相互獨立的。」
「而且兩者都是均勻分布,與物體的運動狀態無關。」
「但是相對論認為,時空是不可分割的整體,它們與物體的運動速度有關。」
「這些就是相對論的闡述,請大家隨意提出問題。」
等到愛因斯坦說完後,會場內首先是一陣安靜。
所有人都看著屏幕上的公式,暗自思考,不時發出驚咦聲。
愛因斯坦當場講解的果然比自己看論文,更形象生動容易理解。
很快,就有初生牛犢不怕虎的年輕人,在洛倫茲的示意下,開始提問。
第一個出場的是勞厄,在真實歷史上,勞厄後來是愛因斯坦一生的摯友,兩人常常一起交流學術。
「愛因斯坦,你好。」
「我的問題是,既然相對論的前提是物體必須在慣性參考系中才有效。」
「那麼,如果一個物體帶著加速度在運動,相對論該如何處理。」
「總不能它只是一種需要嚴格限制的理論吧。」
問題一出,並沒有引起想像中的騷動。
顯然,這屬於一個基本的質疑,非常適合勞厄這樣的小卡拉米提出。
在場的物理學者和物理學家們幾乎都能想到。
愛因斯坦仔細聽完問題後,笑著說道:「非常感謝你的提問,勞厄,這是一個非常好的問題。」
「牛頓運動定律成立的前提也是慣性系。」
「但是在處理加速運動的物體時,牛頓運動定律仍然適用。」
「同理,雖然相對論的基礎是慣性系,但並不意味著它不能處理非慣性系的運動。」
「如果物體在慣性系裡做變速運動,我們可以利用微積分的思想去解決。」
「那就是建立多個瞬時性的慣性系,然後對所有過程進行積分運算。」
「這樣,就可以用相對論去描述變速了。」
說吧,愛因斯坦直接開算。
立刻演算LQW變換,其中對於速度的變化的積分,讓在場的人看的眼花繚亂。
所有人心中都讚嘆,台上那個年輕人數學功底非常深厚。
很快,一個漂亮的結果就展現在眾人眼前。
相對論完全可以處理非慣性系的問題。
勞厄也被那簡潔優美的證明過程折服,他首先鼓掌表示贊同。
緊接著,會場內響起不大不小的掌聲。
顯然,一個小小的慣性系問題,還不足以讓物理大佬們動容。
這時,又有一個年輕人提問,李奇維朝他看去,原來是玻恩。
在上次的青年學者交流會上,這個年輕人給眾人留下了非常深刻的印象。
他的眼光犀利,角度刁鑽,思維跳躍,是個不折不扣的天才。
果然,玻恩提出一個尖銳的問題:
「愛因斯坦,你好,我的問題需要做一個思想實驗。」
「假設有兩架一模一樣的火車A和B,以接近光速運動。」
「他們分別在上下兩個平行軌道上,A在上,B在下,相向而行,速度相同。」
「我們做一個規定。」
「事件1表示A火車車頭和B火車車尾相遇。」
「事件2表示B火車車頭和A火車車尾相遇。」
「如果我們站在靜止的地面上看,事件1和事件2應該是同時發生的。」
「但是,根據相對論的計算,A火車上的人,由於B火車的運動,就會觀察到B火車變短。」
「這是伱所推導的尺縮效應導致的。」
「所以,對於A火車上的人而言,事件1先發生,事件2後發生。」
「但是同理,對於B火車上的人而言,則變成,事件2先發生,事件1後發生。」
「這難道不是一種矛盾嗎?明明事件1和2應該是同時發生才對。」
「請問相對論如何解釋這個問題?」
嘩!
玻恩的問題提完後,在場的人紛紛側目,看向這個牛皮的年輕人。
不少人連問題都沒有聽明白,什麼1和2,A和B,但是依然不明覺厲。
就連物理大佬們,也忍不住觀察對方,提問的年輕人不簡單!
這個思想實驗非常有意思,本質上還是參考系之間的問題。
但是通過邏輯思考後,就能發現相對論和邏輯違背的地方。
厲害!
所有人都在心中給玻恩評價道。
如今的玻恩,物理學習之餘,最喜歡的就是邏輯和數學。
因此他才能以極具洞察力的想法,找到所謂相對論的漏洞。
愛因斯坦也是十分佩服玻恩,心道天下英雄當真如過江之卿,快哉快哉!
他快速地根據玻恩的問題,在屏幕上畫出示意圖。
果然,當示意圖出來後,所有人都理解了這個問題。
然後就發現,玻恩你他娘的還真是個天才。
這個問題好像確實非常矛盾。
明明是同一件事,怎麼不同的人觀察,就會產生不同的先後順序呢?
於是,場內眾人不由得看向愛因斯坦。
他們想知道,那個年輕人該如何解釋這個問題。
而台上,愛因斯坦則微微一笑,仿佛一切盡在掌握之中。
大家有會玻恩這個問題的嗎
(本章完)
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