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圆球与相对论

时间:2022-02-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:我看到在公式下边还有段文字:爱因斯坦在时空观彻底变革的基础上建立了相对论力学,指出质量随着速度的增加而增加,当速度接近光速时,质量趋于无穷大。“那当然了,就是在当时也没有几个人能懂,好在当时有一个人很支持爱因斯坦,所以才有了后来的广义相对论。”机器人大叔按了身上的一个红色按钮,只见他胸前出现了一个小屏幕,屏幕上出现了一行字:爱因斯坦的三大预言。

圆球与相对论

我正听得入迷,突然听到小胡子在远处大声地喊道:“思友,快来看呀,这儿有一个大圆球!”

这家伙什么时候跑出去的?圆球有什么大惊小怪的,是不是又在故弄玄虚?我在心里嘀咕。

来到了圆球跟前,美女姐姐也在,她问我们:“你们仔细看看,这个圆球有什么特点吗?”

小胡子一本正经地说:“这个圆球的最大特点就是……就是……它是圆的。”小胡子这不是废话嘛,逗得我和美女姐姐都哈哈大笑起来。

我围着圆球走了一圈,发现这个圆球确实有点儿与众不同。它不像一般的发光圆球,而是在周围有一些光围绕着它转,但是又和我们平时所说的流光溢彩还不一样,到底哪里不一样,我也说不上来。

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“看出来了吗?”小胡子笑嘻嘻地问。

“没看出来,难不成你看出来了?别再说它的最大特点是圆的。”我用挑衅的目光看着小胡子。

“嘿嘿,刚刚是开个玩笑。我自然是看出来了,你以为我这个导游是徒有虚名的吗?来,跟我走。”说着小胡子径直走进了圆球,我都看傻眼了,没有门他怎么进去的?只听小胡子在里面喊:“快进来啊!快啊!”

于是我鼓起勇气也径直走向圆球,果然没受到什么阻碍,一下子就来到了小胡子身边。“哇!这不是崂山道士的穿墙功吗?莫非我们来到这里具有了什么特异功能?”我很是迷惑。

“别瞎猜啦,什么特异功能啊,这是我事先发了功,所以你才那么容易走进来的,好多年没练了,还真有些生疏了。”小胡子边说还边伸伸胳膊踢踢腿的,头还左右晃了晃,好像真是个练家子似的。

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“小胡子叔叔,你还会功夫啊,没看出来。这叫什么功啊?”

“这叫,这叫瞬间无影功。”我对他的话半信半疑。

“那什么时候教教我?”“没问题,只要你想学,我就倾囊相赠,把我全身的好功夫都教给你。”小胡子说这话时,真有点儿大侠的派头。

“不过现在我们得先把这个球搞清楚再说,走吧!”

在这个大球里,我们好像来到了另一个世界,只有暖暖的光洒在身上,让人好想睡觉。小胡子先向一片白光走去。美女姐姐不知什么时候也来到我们身后。只听见一个低沉而有力的声音说道:“欢迎来到四维世界。”

“什么是四维世界呀?”我疑惑不解。我转过身,怎么小胡子和那个美女姐姐都不见了?只见在我的正前方出现了一个大大的屏幕,上面有一个公式:E=mc2

“这个我知道,是相对论的公式。”我自言自语道。

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“思友,不简单呀,好聪明啊!这就是相对论的公式。”不知道什么时候美女姐姐又来到了我的身旁。

我看到在公式下边还有段文字:爱因斯坦在时空观彻底变革的基础上建立了相对论力学,指出质量随着速度的增加而增加,当速度接近光速时,质量趋于无穷大。并且他给出了著名的质能关系式:E=mc2,质能关系式对后来发展的原子能事业起到了指导作用。

“太深奥了,我以前也知道这个公式,但是不明白。现在有点儿明白了。”我挠着头说道。“那当然了,就是在当时也没有几个人能懂,好在当时有一个人很支持爱因斯坦,所以才有了后来的广义相对论。”美女姐姐说。

“还有广义相对论啊,你快给我讲一讲。”我迫不及待地说。

“我们还是先找找小胡子导游吧。”美女姐姐微笑着说。

“到哪儿找他啊?他是个不称职的导游,居然把‘上帝’一个人丢在了一边。”

“呵呵,你看那边是谁?”美女姐姐笑着指了指我身后,我回过头,果然看见了小胡子,他正在和一个高大的机器人比划着什么。一高一矮的,显得十分滑稽。

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“你们都过来!”小胡子向我们喊道。

“是不是奥特曼和怪兽战斗?”我们走到跟前问。

“啊?你们见过有像我这么弱小的怪兽吗?”小胡子反驳道。“这个也不是什么奥特曼,他是科技城具有最高智能的机器人,我正和他对话呢。你有什么问题就问他吧!我和这位姐姐探讨一些问题。”说着就向美女姐姐走去,这个重色轻友的家伙。

机器人能和人对话,我还是头一次见到。“他能听懂我的话吗?”我有点儿不相信地问。

“我的上帝啊!你试试不就知道啦!实践出真知,这个道理你都不懂吗?”小胡子满脸不屑地说。这个该死的小胡子,居然敢这样对待“上帝”,有机会看我怎么收拾你。

“机器人大叔,你……你……你能给我们讲解一下广义的相对论吗?”嘿嘿,头一次和机器人对话我还有点紧张呢。

“好的。”机器人发出低沉而有力的声音。原来刚才的那个声音是他发出的。“你学过牛顿的万有引力定律吗?”

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“当然学过啦,牛顿的三大定律我背得滚瓜烂熟。”

“他的智商很高的,你别和他吹牛,你骗他,他会生气的,他一生气,那后果是很严重的。”小胡子坏笑着说。我才懒得和他理论呢!

这时,机器人说道:“好,我就给你们讲讲爱因斯坦的相对论。相对论有狭义和广义之分。狭义相对论作为力学、热力学电动力学的物理规律是正确的,但是它不能解释引力问题。牛顿的引力理论是超距的,两个物体之间的引力作用在瞬间传递,即以无穷大的速度传递。狭义相对论与以前的物理学规律一样,都只适用于惯性系。”

“哦,原来是这么一回事啊,现在我明白了。”

“你知道牛郎织女的传说吗?”

“当然知道啦!牛郎织女的故事在我们中国家喻户晓。”

“好。”机器人微笑了。

“哇,机器人还有表情?”我很诧异,真是高智能机器人啊!

“别打岔。”小胡子一本正经地告诫我。不是说和美女姐姐有问题要探讨嘛,怎么也来听机器人说话了。呵呵,肯定是美女姐姐不爱搭理他,活该!

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这时机器人又开始发出声音了:“中国的神话传说里说:天上1日,人间3年,还有点符合一个假说呢。哈哈。”机器人竟然开口大笑起来,震得我们耳朵嗡嗡直响,真厉害呀!

“什么假说呀,机器人大叔?你就别笑了,把我们的耳朵都震聋啦!”小胡子急不可耐地说。

“这个假说是说……”机器人停止了笑声,“一对孪生兄弟,哥哥在宇宙飞船上以接近光速的速度做宇宙航行。弟弟在地球上。我问你们:过了一段时间之后,哥哥回到地球,你们说,是哥哥变老了还是弟弟变老了?”

好家伙,机器人还会脑筋急转弯呀!“当然都一样变老了,因为他们是孪生兄弟嘛。”我洋洋得意地说。

小胡子摸摸他的两撇小胡子不怀好意地说:“机器人大叔,我先问你一个脑筋急转弯吧!

“没问题,尽管问吧,我是科技城里最聪明的机器人啦!”又来一个吹牛的。

“说树上骑个猴,掉下一个猴,还有几个猴?机器人大叔?”

“小儿科,还剩6个呗!”机器人大声回答,看样子还挺得意。

“哈哈哈哈!”我和美女姐姐都大笑起来。

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“不对吗?”机器人满脸疑惑。

“别理他,这是脑筋急转弯。”我说。

“什么是脑筋急转弯?”机器人大叔还是不明白。

“好了,好了,还是继续听我们的智能导游给你们继续讲解吧!你们不想继续下一个参观项目啦?”美女姐姐说。

“好好好,机器人大叔,你继续讲吧。”小胡子冲机器人大叔做了个鬼脸。

“好的。”机器人大叔恢复了原来的声音,“根据相对论效应,高速运动的时钟变慢,等哥哥回来,弟弟已经变得很老了,因为地球上已经经历了几十年。而按照相对性原理,飞船相对于地球高速运动,地球相对于飞船也高速运动,弟弟看哥哥变年轻了,哥哥看弟弟也应该年轻了。这个问题简直没法回答。实际上,狭义相对论只处理匀速直线运动,而哥哥要回来必须经过一个变速运动过程,这是相对论无法处理的。”

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“就是啊,那怎么解释这个问题呢?”我不明白了。

“我给你们看个演示吧。”机器人大叔按了身上的一个红色按钮,只见他胸前出现了一个小屏幕,屏幕上出现了一行字:爱因斯坦的三大预言。接着出现了一个圆球,圆球周围有亮亮的白光。“这个圆球怎么和我们刚才进到里面的圆球一样呢?”我心想。这时机器人的声音响起:

“第一大预言,爱因斯坦的广义相对论认为,由于有物质的存在,空间和时间会发生弯曲,而引力场实际上是一个弯曲的时空。爱因斯坦用太阳引力使空间弯曲的理论,很好地解释了水星近日点进动中一直无法解释的43秒。

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“第二大预言是引力红移,即在强引力场中光谱向红端移动,20年代,天文学家在天文观测中证实了这一点。

“第三大预言是引力场使光线偏转。最靠近地球的大引力场是太阳引力场,爱因斯坦预言,遥远的星光如果掠过太阳表面将会发生1.7秒的偏转。

“为了证实爱因斯坦的预言,1919年,在英国天文学家爱丁顿的建议下,英国派出了两支远征队分赴两地观察日全食,经过认真研究得出最后的结论是:星光在太阳附近的确发生了1.7秒的偏转。

“英国皇家学会和皇家天文学会正式宣布了观测报告,确认广义相对论的结论是正确的。会上,著名物理学家、皇家学会会长汤姆孙说:‘这是自从牛顿时代以来所取得的关于万有引力理论的最重大成果,爱因斯坦的相对论是人类思想最伟大的成果之一’”。

“真是太神奇啦!”听完了机器人大叔的讲解,我们发出由衷的感叹。

“我的讲解到这里就结束了,感谢你们参观相对论之球,我还有别的任务,再见。”机器人大叔向我们告别。

“非常感谢您,机器人大叔。再见。”我们也向他告别。

不知不觉我们已经置身圆球之外,我们又做了一回崂山道士。

我问小胡子:“你这瞬间无影功,我是非学不可了,说好了你要教我的,可不许耍赖啊!”

“小同学,你怎么不问问刚才咱们是怎么进去的啊?”美女姐姐不解地问我。

“呵呵,这个我知道,不是用瞬间无影功进去的嘛!”

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“瞬间无影功?这是什么功啊?哪个门派的啊?我还是头回听说。”美女姐姐不解地看着我们。

听了美女姐姐的话,我感觉是上了小胡子的当了,就问姐姐我们是怎么进去的。

“呵呵,这个球不是实体材料做成的。”

“那是什么做成的?”我更不明白了。

“其实这是一种特殊的光,你听说过立体电视吗?我们刚才待的这个球,就是代表我们科技城最前沿的一项科技成果——虚拟立体空间。”

“哎呀,看来真是不虚此行啊!”我感叹地说。

“那当然啦,”小胡子满脸得意地说,“我是广场第一导嘛!”

他不说话还则罢了,既然开口了就别怪我了。看到我怒瞪圆眼,知道自己的诡计被揭穿了,他撒腿就跑开了。

“小胡子,哪里跑,接招!无敌鸳鸯腿!”我向将要逃跑的小胡子飞起一脚就踢了过去,小胡子躲闪得够快,没踢到,结果我一步没站稳,还摔了一跤。我自叹功夫不行。还得练啊,练好了再收拾他。我站了起来,拍拍屁股上的土,好痛啊!我摸摸屁股,还好,还是两瓣儿,不是四瓣儿。

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“你这臭小子,这么没良心,敢这样对我,遭报应了吧!看,上天都看不下去了,替我申冤呢!”小胡子幸灾乐祸地说。

“谁叫你骗我来着?”

“我那不是逗你玩儿呢嘛,谁知道你智商那么低,说什么就信什么啊。再说,要不是我,你能知道这么多东西吗?”

“又不是你给我们讲解的,你报什么功啊?”

“不是我,你们能找到那个球吗?”小胡子也不示弱。

这个无理狡辩的家伙,居然把我弄得哑口无言了,真想给他两脚。一摸屁股,还是算了,别让屁股真成了四瓣儿。

回头一看,美女姐姐正笑得前仰后合,得,她免费看出好戏,还捡一乐。

天下没有免费的午餐。我急忙问美女姐姐:“爱因斯坦博士这么伟大,那他小时候也一定很不平常啦?”

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“那就让我们去看看小时候的爱因斯坦吧。”美女姐姐拉着我的手向科技城的时光隧道走去。“等等我!”小胡子在后边边喊边跟了过来。

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