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作者 triumphant (走る南風に乘って...)
標題 Re: [問卦] 愛因斯坦相對論大意是什麼?
時間 Mon Dec 19 10:43:43 2016


※ 引述《rhu (馬的妳不可思議)》之銘言:
: 請問一下
: 物理大師愛因斯坦提出相對論
: 主要大意是在解釋什麼?
: 就我的理解是
: 事物是相對的
: 如:肥宅想要幹到正妹,就要付出「相對」的代價
:     代價是什麼,可能是大量的金錢
: 這樣的解釋是對的嗎?

科學家在愛因斯坦的時代就已經發現,

不同的觀察者,無論處在什麼運動狀態下,

他們觀察到的光速都是一樣的。

這和我們的常識不合。



依照我們的生活經驗,你走路的時候會覺得火車開很快,

你開車的時候,會覺得同方向的火車變比較慢,反方向的火車則開得更快。

同一台火車,因為觀察的角度不同,測出來的速度就會不一樣。

這就是相對性的原則。

這個大概在很古老的時候,人類就發現這個現象,

用科學的概念去描述它,大概也是希臘時代就出現了。



可是光不一樣,如果你靜止的時候測到的光速是S,

即使你以光速移動,你測到同一道光的速度,仍然是S,

光速不會因為你觀察的角度有所改變就得到不同的測量結果。



愛因斯坦的時代,科學家很困擾這個現象,

他們提出很多理論,試著來解決這個和常識相違背的「問題」。

愛因斯坦則是把「問題」假設為「前提」,

他做出兩個假設:

(1)不同的觀察者測出來的光速一定會相同(光速是絕對的)。

(2)所有慣性系統裡面的物理法則都會一樣。

假設(1)就是把問題變成前提。

假設(2)的意思是說,你把一個棒球垂直往上拋,球會垂直落下,

你坐在飛機上把棒球垂直往上拋,球還是會垂直落下,

不會因為飛機以很快的速度往前飛,球拋上去以後就飛到機尾去,

這是因為飛機裡面已經形成一個慣性的系統,在飛機裡面觀察到的物理現象,

不會和你在地面上有什麼不同。



接著愛因斯坦就思考,如果假設(1)、(2)都是正確無誤的話,

那到底哪些東西,我們以往的認知是錯誤的?

他就用數學推導出有名的「(狹義)相對論」,

如果是光速是絕對的,那表示用來測量光速的時間、空間都是相對的。



你手上的時鐘可以測量你的時間,

當你看著自己手上的時鐘的時候,那個時鐘的每分每秒並沒有什麼奇怪的地方,

但是另一個人用接近光速的速度前進的時候,他會覺得你手上的時鐘是幾乎靜止的。

意思是說,「你的時間」在你的眼裡,和在他的眼裡,流速是不一樣的,

時間就像馬路上的車子,不同速度的人,會覺得同一台車的車速不一樣。

反過來說,你也會覺得「他的時間」幾乎是靜止的。




這就是狹義相對論,它顛覆我們以往的認知。

在過去,人類一直以為時間在宇宙的各處都是一致的流速,

這個刻板印象被相對論打臉了。

時間跟路上的車子沒有什麼不同,時間會隨著觀察者角度的不同而測量出不同的流速。

我們過去以為時間是絕對的,但實際上時間是相對的。



再過幾百年,等到人類的交通方式變得更加快速的時候,

也許連小學生在上學的路上都能觀察到別人的時間變慢的現象,

相對論會變成人類習以為常的生活經驗。


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Re: [問卦] 愛因斯坦相對論大意是什麼?
12-19 10:43 triumphant.
Nexus5X: 這才是正統科普文 前幾篇一堆怪力亂神1F 12/19 10:47
ph777: 我以為是光速太快,以致現行方法比較不出差異2F 12/19 10:47
bigdanger: 推3F 12/19 10:49
king0522: 推 清楚明瞭4F 12/19 10:52
pen88: 認真推5F 12/19 10:57
phantasystar: 很清楚6F 12/19 10:57
Birdy: 相對論被你講的很容易懂,真的很厲害7F 12/19 11:05
Dinenger: 可是指針時鐘快被滅絕了QQ,我喜歡那種真實感8F 12/19 11:08
dnkofe: 所以是不是該廢除時間的定義啊?9F 12/19 11:13
mike4511: 推清楚10F 12/19 11:23
timm930: 優文給推11F 12/19 11:29
saito80056: 好簡單易懂 推推12F 12/19 11:30
tmwolf: 有喔喔13F 12/19 11:35
wind93: 優文14F 12/19 11:36
ChingLan: 強哦,推推15F 12/19 11:52

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