《從劍橋留學生到物理學之神》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。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。
作為二十幾歲的小夥子，他也不知道什麽是鋪墊、轉折、暖場等。
上來就手撕公式，哢哢哢一頓操作，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。”
“那麽，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，並沒有引起想象中的騷動。
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。
所有人心中都讚歎，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，他首先鼓掌表示讚同。
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，什麽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，物理學習之余，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，怎麽不同的人觀察，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)
愛因斯坦站在台上，下面則是烏壓壓一片的人群。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。
作為二十幾歲的小夥子，他也不知道什麽是鋪墊、轉折、暖場等。
上來就手撕公式，哢哢哢一頓操作，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。”
“那麽，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，並沒有引起想象中的騷動。
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。
所有人心中都讚歎，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，他首先鼓掌表示讚同。
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，什麽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，物理學習之余，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，怎麽不同的人觀察，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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