相對論要成立其實有一個前提條件,沒有這個前提條件,相對論就什麼都不是!
這個前提條件就是特別有名的「光速不變」,就是說光速在任何地方都不變,不管觀測者是在運動的還是靜止的。就是說我站在這兒看,光以30萬公裡每秒在跑。我跟光一起跑,它也是以30萬公裡每秒在跑。我達到光速了,它還是以光速在遠離著我。
就是這麼一個特別神奇、特別詭異的東西!我們看到這個世界上沒有任何一個東西像光一樣。比如說兩個人一起走路,同速的話兩人就可以邊走邊聊天,因為兩個人是相對靜止的。但是光不是,就算你跟它同速了,它還是飛速地跑走了,你永遠不可能跟它相對靜止。
那麼「光速不變」這個事情是怎麼證明的呢?比如說看星光,從我們地球看,宇宙裡面的各種各樣的星球,它們以各種各樣的狀態在運動,有的告訴遠離我們,有的告訴逼近我們。但是不管哪個星照出來的光,到地球了都是光速。
我們地球也是在高速旋轉,有從地球正面照過來光,也有從地球背面照過來的光,不管從哪照過來的光,反正都是光速。
這個實驗其實就是著名的「麥可遜-莫雷實驗」,從1887年就開始做了,直到今天,快140年過去了,做了無數次,光速從來都沒有變過,所以就證明了光速真的是永遠不變。
值得一提的是這個「麥可遜-莫雷實驗」是1887年開始做的,它比愛因斯坦提出相對論早了20年,但是我們現在說光速不變,感覺都是愛因斯坦提出來的,明明是麥可遜-莫雷實驗提出來的,怎麼變成愛因斯坦提出來的呢?
這個事情有兩個原因,第一個原因就是,麥可遜和莫雷這兩個人做這個實驗並不是為了證明光速不變。他們做這個實驗是為了尋找「以太」,「以太」是個什麼東西?其實就是物理學家設想出來的一個什麼都沒有,然後它又永遠不動的在宇宙中的這麼一個物質。大家可以理解為真空,真空就是什麼都沒有。他們說這個什麼都沒有的地方其實有東西,這個東西它不動,沒有任何東西可以幹擾它。
當時在一八八幾年的時候特別流行找「以太」,麥可遜和莫雷就做了這個實驗找「以太」,結果「以太」沒找到,發現光速怎麼都不變!他們發現光速不變之後,他們是覺得他們實驗做錯了,後來就不停地做實驗,怎麼做這個光速都不變。然後就開始犯愁了,就在想他們這個實驗究竟錯在哪兒了呢?直到20年後愛因斯坦說,其實你們沒錯,光速它就是不變的。
還有一個原因,就是因為愛因斯坦從來沒有承認過他參考了「麥可遜-莫雷實驗」。愛因斯坦說光速不變是他自己想出來的。但是就算愛因斯坦看了這個結果,他能夠認為光速不變,而且在這個基礎之上建立起一套成套的理論,這就是一般人做不到的。畢竟當時所有的科學家都認為光速是可變的,他們認為實驗結果錯了。
那麼為什麼光速不變呢?光好像能夠調節它和被觀測者之間的關係,你動我也動,你不動我就不動的這麼一種感覺。
這個事情和什麼東西特別像呢?就是「量子糾纏」!量子就好像知道你在觀測它,光也有這種感覺。可以設想,光有可能就是一種像量子一樣的東西,它平時處於什麼狀態你不知道,但是你一觀測它的時候它就坍縮了,就變成了光速。所以人們永遠都只能測到光速而已,你測不到它其他的速度。
我們假想一下,假如這種「光速不變」只是表象,光有可能就是我們的「意識」,我們用意識去觀察意識,所以它永遠不會變。還有一種可能,就是我們這個世界是虛擬的,而我們這個世界裡唯一有一樣東西是真實的,就是「光」。
再說就有點遠了,關於光速不變就先寫到這裡,總之,光速不變只是相對論體系的一個假設,也是一個重要的前提條件。或許人類以後也完全有可能發現光速不變是錯的,不過到那個時候人類必然到達了一個不一樣的境界!
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