【開播!】牛頓至死不渝的不安,愛因斯坦「一生最快樂的想法」

墨子沙龍 發佈 2020-04-11T22:47:19+00:00

牛頓:秩序的建立自然與自然法則隱藏在黑夜之中,上帝說,讓牛頓出場吧!每一期都會有幸運觀眾哦關注小墨看回放錯過往期直播的觀眾可以在Bilibili 手機客戶端搜索墨子沙龍掃碼關注,觀看視頻回放。


牛頓:秩序的建立

自然與自然法則隱藏在黑夜之中, 上帝說,讓牛頓出場吧!於是,萬物明。

詩人蒲柏對牛頓如此讚頌。牛頓的萬有引力定律聯同運動學三大定律,給世界帶來了秩序,日月星辰的運轉不再雜亂無章。而主宰天地萬物運轉的是物體間的萬有引力:


萬有引力公式給牛頓帶來了無上榮耀,也帶給他無限不安。


物體間存在著相互吸引作用,比如,太陽和地球通過引力聯繫在一起,地球所受到的來自太陽的吸引力取決於地球的質量、太陽的質量以及地球、太陽之間的距離。然而,地球和太陽被空空如也的空間相隔,地球究竟是如何感知到太陽的質量和兩者之間距離的呢?牛頓充滿不解,並為之陷入困惑的深淵。


物體可以不通過任何介質而穿過真空中的距離對另一個物體產生作用,並將它們的作用和力傳送給對方,這一事實對於我來說簡直就是一個天大的謬論。我相信,任何有足夠的理性思維的人都不會對此滿意。


愛因斯坦:秩序的重建

當舊理論的支持者紛紛死去,才是新理論登場的時候。

1900年4月27日,英國著名物理學家威廉·湯姆生(即開爾文男爵)在英國皇家學會發表了題為「在熱和光動力理論上空的十九世紀的烏雲」的演講,向世界宣告基於牛頓經典力學體系的物理學大廈已經基本完成,唯獨被「兩片烏雲」籠罩著。第一朵烏雲,邁克耳遜-莫雷實驗;第二朵烏雲,黑體輻射實驗。不到三十年的光景,這兩片烏雲分別引出量子力學和相對論,將物理學引入新的時代。


在這場科學革命中,愛因斯坦是量子力學建立至關重要的推動者,幾乎以一己之力建立了狹義相對論。然而,引力,還是引力!牛頓的不安籠罩著愛因斯坦。

1907年,在寫一篇關於狹義相對論的綜述文章時……我認識到,除引力定律外,一切自然現象都可以用狹義相對論來討論……我最不滿意的是,儘管慣性與能量之間的關係可以那麼美妙的[在狹義相對論中]推導出來,但是慣性與引力的關係卻沒有。我懷疑這個關係不能用狹義相對論來說明。


普朗克與愛因斯坦


1907年11月的一天,愛因斯坦產生了「一生中最快樂的想法」。

我坐在伯爾尼專利局的辦公室里,突然閃現出一個念頭:「如果一個人自由下落,那他就感覺不到自己的重量了。」我驚呆了!這個簡單的想法給我留下了深刻的印象,它促使我走向引力理論。


源於這「一生中最快樂的想法」,經過多年的嚴謹思考和探索,廣義相對論誕生了,回答了牛頓的困惑,釋懷了縈繞牛頓和自己的深刻不安。廣義相對論從根本上改變了人們看待宇宙、看待世界的方式,基於廣義相對論框架,得到一些顛覆性的結論,而這些預言經受住了至今所有最苛刻實驗的檢驗。


時空告訴物質如何運動,物質告訴時空如何彎曲


事件視界望遠鏡(EHT)獲得的第一張「黑洞照片」


引力波


請期待今晚蔡一夫教授帶來的直播,蔡老師將用通俗易懂的方式向大家介紹廣義相對論。


今晚七點準時直播

主講老師:中國科大蔡一夫教授


看直播,贏大獎


在課程期間提出的問題,主講老師都會一一解答,還會選出當期他認為最棒的一個問題,並送出墨子沙龍提供的《奇妙的量子世界——人人都能看懂的量子力學漫畫》一本!每一期都會有幸運觀眾哦



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(文中圖片來自網絡)

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