愛因斯坦表示,宇宙中不存在時間,那空間中真的空無一物嗎?

2020-12-04 太空記

愛因斯坦表示,宇宙中不存在時間,那空間中真的空無一物嗎?

宇宙中最大的謊言家:時間,愛因斯坦曾指出,他提出的相對論與牛頓經典物理學的分歧點便是「光速不變原理」,那麼,光速不變原理究竟闡述了什麼?所謂光速不變原理是指光的運動速度與光源兩者,相對於觀察者的運動來說沒有任何關係,也就是說,任何一個慣性系中的觀察者,無論它相對於光源來說是否運動,運動速度的快慢是多少,最終,觀測得到的同一束光的速度均是相同的,愛因斯坦提出光速不變原理前,麥克斯韋提出的電磁理論中指出,電磁波在真空中的傳播速度為光速,也就是說光即電磁波,顯然,這一理論有違人們的常識,也與牛頓經典物理學相違背。

於是,物理學界集思廣益的想要證明究竟是愛因斯坦的相對性原理是正確的,還是麥克斯韋提出的電磁理論是正確的,著名物理學家洛倫茲等人均對這個問題感到難以下手,後來,洛倫茲認為麥克斯韋的電磁理論似乎比愛因斯坦的相對性原理更有說服力,因為,麥克斯韋電磁理論僅對「以太參考系」成立,即相對於絕對靜止空間的一類特殊慣性系,愛因斯坦始終認為,一切的運動都是相對的,他指出,相對性原理符合自然規律,而麥克斯韋的電磁理論也是通過了大量的實驗驗證後得出的理論,既然看上去都挑不出來任何毛病,那麼,究竟是哪項環節出現了偏差、導致他們誤入歧途?

實際上,愛因斯坦也在思考這個問題,愛因斯坦在中學時期曾進行過一項思想實驗,倘若一名運動員,他的運動速度能夠追上光速,能夠追上光這一物質,那麼,此時的運動員應該能夠看到一個不依賴於時間的波場,顯然,誰都不能見過如此特殊的波場,但是這段小插曲也反應了一個有趣的問題,既然人類無法追上光速,也就是說光相對於觀測者來說存在一定的運動速度,顯然,速度疊加無法合理的解釋這一現象,因為速度疊加也無法超越光速,並且光速加上光速,也依然是光速,不會產生變化。

愛因斯坦的相對論中的不變形解釋道,當速度達到光速時,將繼續加速,並且會引起速度以外的其它變化,即質量變大、長度縮減、時間變慢,有趣的是,人類的天文望遠鏡對雙星系統軌道的觀測跡象也表明,光速與光源的運動無關,我們可以試想一下,假設光速與光源的運動速度有關,那麼,雙星系統在運動的同時,兩者與地球的距離不同,當它們釋出的光傳遞到地球時,該過程中由於光速不同的影響,從而導致它們的光將先後抵達地球,如此一來,觀測者眼中的雙星軌道將會發變化。

然而,人類觀測到的實際現象卻並非如此,因此,愛因斯坦認為,他與麥克斯韋的電磁理論產生的問題很可能是因為以太論的絕對時空中,因為他意識到速度疊加公式並非是物理學的根本原理,顯然,該公式無法與相對性原理進行數學表達,因此,愛因斯坦提出了光速不變原理,隨後,光速不變原理與相對性原理也成為了相對論的基石,並且無可動搖,愛因斯坦也告訴了我們一個事實,即常識往往會欺騙我們,一切的物理定律都需要歷經反覆的實驗檢驗才有可能接近真理,不少人知道,目前人類的科學大多是建立在前提假設下的,例如現代物理學中的前提假設分為2種,其一是光速不變,其二是相對性原理,倘若這兩項原理與自然事實不符,這意味著,建立在這些前提假設上的現代物理學都將變得不堪一擊。

最早提出相對性原理的科學家是伽利略,當時伽利略將相對性原理應用在了原子學說假設中,他認為空間是空無一物的,也是對稱的,如此看來,兩個物體之間的相互作用由於不受周遭任何作用的影響下,使得兩者無論身在何方都是一樣的,後來,愛因斯坦甚至表示,宇宙中不存在時間一說,那麼,空間中真的空無一物嗎?

我們甚至不難發現,現代物理學皆建立在對稱的基礎上,其描述的世界是一個沒有生命的世界,自然萬物也均依據熱力學第二定律中的所述,不可逆的從有序走向無序,人類觀測的宇宙,每天都在「井然有序」的運轉,無論是星系、星體,還是微觀世界的原子、分子,亦或是生物及人類系統,皆是如此,值得注意到是,自然秩序在宇宙中始終處於不斷誕生的狀態,這意味著,現代科學對宇宙的認知不足以客觀的解釋自然的秩序性,感謝觀看本期,我們下期再見。

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