当然反过来说,这样一个公式,也就说明光速太大,要想出现有明显可感觉的时间差的时候,这个空间尺度要非常大 。比如说宇宙尺度上,我们的探月过程,我们的地球到月亮的距离差不多是 1 光秒多一点,信号来回一趟的时间就是 2 秒多,再加上一点反应时间,差不多是 4 秒,所以就有著名的探月过程,陆月器最后有黑暗 4 秒的说法,也就是最后那 4 秒它的行为只能靠它自己 。在地球到月亮的宇宙尺度上才会出现差不多 3 秒左右的黑暗时间的问题,这样反过来也说,就是在我们人的日常生活中,有两三秒的时间差异或者时间延迟的话,我觉得这是可以谅解的,可以容忍的,这也可以作为我们对一个人是否拖沓,是否拖延的判据 。拖沓、拖延 3 秒以内的我觉得是可以容忍的,像今天这个天,如果你女朋友让你到外面取外卖,你磨蹭不超过 3 秒不跟你翻脸的话,建议这样的好女孩你要珍惜,继续交往 。
关系 和比例系数让我们知道——质量减少一点点,得到的能量是非常大的,这是我们利用核能源的关键理论基础,不给大家细讲了 。
#狭义相对论的局限接下来到前几年还出现了非常狭义相对论之说 (very special relativity),其实说的就是过去的麦克斯韦方程组或者洛伦兹变换这个群太大了,而实际很多物理过程用不到那么大的群,小一点的群,像 群,群也就够用了 。狭义相对论还有一个叫法,意思是加了限制的相对论 。这样一个小群只能把相对论限制得更死了,就是这么一个意思,这是 2004 年的工作 。
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接下来我们看狭义相对论的局限 。它是关于电磁学的对称性,不适用于引力的问题 。因为我们谈论引力理论的时候,两个物体互相吸引的力我们认为是瞬间就到达的,没考虑引力传播还需要点时间 。当然有人说了,我们在考虑电磁学的时候,库仑定理也没考虑两个电荷之间的作用传播需要时间 。
后来是怎么弄的?电磁学是这么弄的,就是把距离再减去一个 ,考虑到了时间延迟,这就是著名的延迟势的概念 。这样处理引力行不行?不行,因为这个地方吸引的是电荷,电荷另外一边才是质量 。如果你用来处理引力就不行了,这上面本身是质量,前面还是质量,这变成了纠缠不清的一个非线性问题,最后结果不对 。
所以说这一套把洛伦兹变换用到了引力理论的方法走不通 。
因此到了1907年的时候,当爱因斯坦被邀请去对狭义相对论做个总结的时候,爱因斯坦认识到了这样一个问题,他说我来推广相对论吧 。当他把相对论推广了的时候,才有了所谓的狭义相对论 。因为你不推广它,没有更加广泛的相对论也显不出原来是狭义的 。狭义相对论是 1905 年做出来的,但是 1907 年才有人想到推广他,后来才被命名为狭义相对论 。
狭义相对论的硬核内容爱因斯坦开始推广相对论,就是因为他要为整个物理学构造出一揽子关于时间和空间的方案,不能光适用于电磁学,也要适用于引力 。可是怎么考虑呢?这时候你就要对相对论本身的内容有所理解,相对论的内容是什么?洛伦兹变换以及时空距离 。最重要的是这个时空距离要表达成一般的几何问题,这个工作是谁做的?据说是爱因斯坦那个不太能瞧得上他的老师闵可夫斯基(Minkowski)做的 。
他来自这个世界上最神奇的地方,就是普鲁士的,也就是现在俄罗斯的加里宁格勒,提出哥德巴赫猜想的哥德巴赫,还有康德这些人都来自这个小镇子 。在这之前他就有一本著名的书,有多少数学老师?哪个学校的教过孩子们“数”的几何?有哪个学校教过 1,2,3,4,5,6 这些数是有几何的?这就是人家闵可夫斯基高的地方,把时间和空间缝在一起,这就是闵可夫斯基几何问题 。
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