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时间和空间
栏目:行走博览  2013-07-29 09:56  
  

    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。光以这个速度,从地球出发,经过8分多钟可以到达太阳,10万年后能穿越我们所在的银河系,超过200万年后可到达仙女座星系——我们在宇宙中最近的邻居。每当夜幕降临,地球上最大的天文望远镜就会将目光投向宇宙的深处,尽全力地去捕捉最深处的点点光芒,而发出这些光芒的恒星可能此刻早已消亡。


    比地球从一团星云中诞生还要早几十亿年,也就是在大约100亿年前的时候,这些星光便开始了自己的旅程。光速极快,但面对星际间的遥远距离,也显得那么微不足道了。


    这个特殊速度的存在,或者说是宇宙速度上限的存在,本身就是一个奇怪的概念。现在,我们仅仅需要知道当物体以接近于光速的速度移动时,意想不到的事情便会接踵而来。有没有任何其他的原因在阻止物体以超越光速的速度运行呢?因为给我们的感觉是,“没有任何物体的速度能快得超过光速”,就好像在说“不论发动机的马力有多大,自然法则导致我们的车速无法超过每小时70英里”一样让人费解。显而易见,自然法则不像一条限速交规那样需要交通管理部门来贯彻执行,因为整个时间和空间都是依照自然法则形成的,这些自然法则是无法在这样的世界里被打破的。如果它们被打破,这个世界便会产生很多无法预料的结果,这不能不说是我们的幸运。

 

时间和空间


    如果我们能超光速地移动,那么人造时间机器就能回到历史上的任意时刻。可以想象,出于某种目的或是不小心,我们回到了自己出生之前的某个时刻,并阻止了自己父母的相知相识。这类情节经常出现在精彩的科幻小说里,但是真实的世界却无法如此编排,爱因斯坦的研究也表明我们的世界不是那样形成的。时间和空间以一种精妙的方式交织在一起,避免了这些似是而非的观点产生。但是,为了究其原理,我们需要付出代价——必须舍弃一些根深蒂固的关于时空的观念。


    在爱因斯坦所描述的宇宙中,移动的钟表会变慢、运动的物体会缩小、人们可以到几十亿年之后的未来世界旅行。同样在这个宇宙中,人们的生命可以被无限延长,长到人们可以看到太阳燃尽、海水蒸干,目睹整个太阳系陷入永恒的黑暗。人们还能见证新的恒星以及行星从星尘中诞生的过程,甚至可以看到新的生命萌发在宇宙的某个角落,即使作为他们家园的那颗星球目前还不存在。


    爱因斯坦的宇宙能开启人们通往遥远未来的高速通道,同时也能将回到过去的大门死死关闭。

《为什么E=MC2》

出版社:长江文艺出版社 作者:[英]阔克斯、福肖 译者:李琪 ISBN:9787535445636
版次:1 装帧:平装 页数:197页 定价:¥26.00元 出版日期:2010-10-1

作者简介: 布莱恩·阔克斯,欧洲核子研究中心(CERN)杰出科学家、BBC当红科普主讲、超人气教授。

内容简介: 伟大神奇的相对论终于脱下艰涩难懂的外衣向读者走来。欧洲核子研究中心两位顶级科学家用轻松易懂的语言带你一同畅游相对论的奇幻世界。重温科学巨人带着可贵的想象力质疑亚里士多德、牛顿创造相对论的曲折历程,你会是下一个勇于突破,走向未来的人吗?

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