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我国古代就有天上一天地上一年的时空观,为什么我们没有发现相对论?
相对论,科学,爱因斯坦我国古代就有天上一天地上一年的时空观,为什么我们没有发现相对论?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
这个问题下有些答案真是让人不解,连周易都扯上了,接下来是不是还要提问,古人就有“一尺之锤,日取其半,万世不竭”为什么没有产生微积分,中国古人就有“阴阳”一说为什么没有产生二进制计算机等等。
科学是一个认知过程,这个过程是假设,观测,实验,总结并形成理论体系。那我们看看“天上一天地上一年”这句话,古人有观测吗?这句话出现在西游记神话小说里,没有其他迹象表明古人还有对这个其他思考,我们还停留在天圆地方认知。
而爱因斯坦的相对论也是站在前人的肩膀上,牛顿等人建立起经典力学的绝对时空观,但随着电磁学发展,当时的学术界发现,电磁理论无法适用用经典力学,引发了科学家大讨论。特别是1904年洛伦兹变换出现之后,发现麦克斯韦方程参照系变换变换矛盾。这之后1905年爱因斯坦发表论文,解释这个电磁学矛盾,扭转之前绝对时空观。
可见科学认知过程是很漫长,也不是一个人在洞在冥想就可以出成果,需要交流。这也是为什么科学界有各种各样的期刊,论坛等等,这其实是给科学家们提供交流的机会。
回答于 2019-09-11 08:43:50
这个问题,用咱们自己的古语就可以回答:不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。
结合题主的问题,在相对论这件事情上,我们是有了跬步——天上一天,地上一年的时空观——但是却没有“积”这个动作,或者叫没有积这个意识吧。
实际上题主的描述并不准确,相对论不是被“发现”的,或者说,与其说相对论是被“发现”的,不如说在当时那个时候,相对论“必须出现了”,否则就进行不下去了。
我曾经在很多问题里解释过相对论的出现缘起,不过在这里整体说一下吧:
与相对论有关的事件如下:
1、通过伽利略坐标系(惯性坐标系),人们知道了两件事情:一个是物体的运动速度和它的参照系有关;另一个是一个速度为V物体相对一个速度为V1的坐标系的速度为V+V1(速度叠加)——而这个结论需要多少实验证明,在这之前又需要多少积淀,咱们就不聊了。
2、牛顿等一系列学者,开始研究光的特性,并且发现光的诸多特殊性。
3、麦克斯韦根据自己的公式,计算出了光和电磁波的速度,注意,是“计算”出的光的速度,在真空中是一个恒定值。
4、随后的实验物理学家,也测出了光的速度,与麦克斯韦的计算相符
5、此时就出现逻辑上的矛盾了:既然一个物体的速度和它的参照系有关(第1点),那么光的速度到底是参照于什么参照系呢?当时的人们给不出一个结论,所以假设了一个宇宙中存在的物质,这种物质看不见摸不着,只有一个作用,就是作为光速的参照系,人们把这个参照系物质称为“以太”,光的速度,是参照于这个参照系才是麦克斯韦计算出来的速度。
6、随后人们就开始寻找这种被假设出来的“以太”的物质,但一直没找着。
7、不仅没找着这个物质,而且随后在测量光速的时候,人们发现了一个令人崩溃的实验事实(注意,是实验事实):那就是光的速度不管怎么测,都是那个恒定值——最简单的办法是在地球上测太阳光,按照上面的理论来讲,地球围绕着太阳做公转,那么地球接近太阳和远离太阳的时候,光速应该不同,但实际上测得的速度是相同的(真空中)
8、到这个时候,我想不用我说,大家都会发现,必须有一种新的解释,来解释这种实验和之前的理论矛盾的现象,这也是《狭义相对论》出现的原因。
9、这在当时是一个著名的问题,而爱因斯坦从理论上给出了另外一种思路,大意是:既然实验结果和计算结果,光的速度不以参照系的变化而变化,我们不如承认这个事实,然后在这个基础上进行推演,最终得出了一个和常识不同,但是被后面证明是事实的结论:不同速度下的运动体,其时间是不同的。
10、这个结论过于匪夷所思,也过于和常识不同,以至于出现当时很多人反对这个理论,这才有了爱因斯坦那句名言:如果能证明我的理论错了,一个物理学家就够了,不需要一百个。当然,在随后的观测实验数据证明,爱因斯坦的相对论是正确的。
11、总结:如果牛顿说自己是站在巨人的肩膀上而得出的产物的话,那么爱因斯坦的相对论则是“巨人不断地质问人类为什么会这样”,逼得人类不得不拿出相对论了。
当然,广义相对论的故事比这个更复杂一些。考虑到篇幅问题,我就不讲了。
从上面的相对论出现的整个过程来看,我们能总结以下几点:
1、相对论出现之前的任何一个因素,都由两部分构成:理论和实验事实。而每一个理论由于有实验事实的支撑,才会使得这个理论在当前时代下非常的“扎实”——也就是说在这些理论基础上再次构建,不是空中楼阁,而是探索现实世界。
2、这意味着,这里面的每一个因素,每一个理论及实验,看起来琐碎没有关系,但实际上都有同一个“积”的目的,这个“积”的目的(或者说诉求)就是:用抽象理论来描述客观世界,并且进行精确的预测。
3、而相对论的“时间不同”的结论,也是在上面的基础上,既提出“合理的”解释及证明过程来解释发现的理论与现实实验之间的矛盾,同时又基于该理论来精准预测新的问题。而相对论的出现,与之前任何一个理论的出现的“积”的目的一致——用抽象理论来描述客观世界,并且进行精确的预测。
到此,我们大概可以重新深层次理解文初那句话了:不积跬步无以至千里,不积小流无以成江河。
这个积,同时有两个要素:第一,一步一个脚印,踏踏实实,既来不得半点虚假,还能为下一个脚步打基础;第二,在积跬步的时候,目标(诉求)都是一致的。
有这两个要素,才能保证至千里:每个脚步都虚软不实,哪怕目标是千里之外,也终归是眼高手低,好高骛远;每个脚步踏踏实实,但是根本没有目标,或者目标一直在变,最终可能是鬼打墙,在一个地方绕来绕去,看似走了很多步,实际上都是驴子拉磨,走一天和走一千年是一样的。
反观“我国古代就有天上一天地上一年的时空观”的问题在哪里呢?
那就是不积跬步欲直接至千里。
这样就会有两个问题:
第一,因为没有前面的踏踏实实的跬步,谁也无法证明,或者知晓这个结论是对的还是错的——实际上从这句话的提出者来看,他自己也不相信这个结论(所以用在了神话故事里)——而一个结论,如果谁也无法证明这个结论的正确与否,就注定了这个结论只能用于与现实无关的事情上。
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