【物理规律】相对论与新思维

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【物理规律】相对论与新思维

牛顿力学是以一个绝对时空为背景，而相对论则告诉我们时空是相对的。举个例子，比如说小明的身高，从1米7长到了2米2，花了5年时间，在绝对时空观里，每个人不管你是什么状态，看到这件事都是一样的，都是5年的时间，从1米7长到了2米2，但是在相对的时空观里，如果你处在某种运动当中，那么你看到这件事，可能就变成了小明花了10年的时间，从1米4长到了1米5，时间发生了变化，空间也会发生变化，不同的人处在不同的时空当中。从绝对时空到相对时空，是爱因斯坦相对牛顿时空观的颠覆。另一方面，牛顿用万有引力将孤立的物体联系起来，但是引力到底是什么?引力是如何产生的?牛顿并没有解释。而爱因斯坦的广义相对论，用空间的弯曲解释了引力的产生，这是对引力定律的突破。爱因斯坦相对空间突破牛顿绝对空间，当时间不同时，空间也是不同的。我的理解，人类对自然界万物发展的规律认知需要建立在相对时空基础上，同理微观上企业运营的规律发现必须思考相对时空的概念。牛顿定义了万有引力，爱因斯坦解释万有引力的原因是弯曲的空间，造成空间弯曲的原因是超大质量对平行空间的压迫，小质量沿大质量压迫空间的弯曲凹陷做圆周运动。

爱因斯坦的相对论，低速运动的系统当中可以近似地写成牛顿力学公式的样子。换句话说，爱因斯坦的相对论包含了牛顿力学，并且更精确，适用范围更广。

爱因斯坦相对论巩固了牛顿力学的因果决定论，使因果决定论更加明确具体，在光速下，当下的点代表的事件是过去的果，未来的因，只有上下光锥空间内事件与此有因果关系，其他空间无关。引申到人类社会实践中相对论对我们理论指导，某事件，某类事件，某时空事件相对时空要素分析的研究创造与实践。例：客户需求的分析研究必须遵循客户的相对时空的规律。

光速不变原理，不管一个人如何运动，他所看到的光速都是一样的，这显然是一个有悖于常理的假设。我们知道如果你坐在一个火车里，你看到车里的车座或者其他的物体，都是没有速度的，跟你一起走，但是站在路边的人看同样的东西，都是在运动的，然而爱因斯坦却假设了，一个坐在车上的人和站在路边的人，看同一束光的光速却是完全一样的，这显然是有悖于常识的。相对性原理是说，对于所有的惯性参考系所有的物理规律是一样的。所谓惯性参考系，就是静止或者是匀速直线运动的系统。

相对性原理，物理规律在惯性系统当中都是一样的，我们也就不能通过系统内部的物理现象来判断整个系统的运动。就好比如说，你在一个运行很平稳的火车上，如果不看外面只看车里的现象的话，你无法判断车是静止还是匀速运动。在这两个假设的基础上，爱因斯坦通过纯粹的思维演绎得到了相对运动当中的尺缩钟慢效应以及著名的质能方程E=MC2。

光速不变原理和相对性原理的提出，虽然说有以太漂移实验这种现象作为基础但并非来自于经验的归纳，而是爱因斯坦在面对新的实验现象时的直觉判断。相对性原理更是一个形而上的原理，因为它本身并不是一个对描述现象的定律，而是所有物理规律必须遵从的一个模式和规则。

第一是等效性原理，也就是说引力和加速度是等效的是不可区分的。虽然牛顿第定律已经明确了力产生的效果就是加速度，但在爱因斯坦这里，引力和加速度的本质区别都消失了，是不可区分的。第二个假设是广义相对性原理，也就是把狭义相对性原理从惯性系统扩展到了所有系统，消除了惯性系统的特殊性，用时空形状的差异来解释所有运动的差异。在这两个假设下，引力、运动和时空被统一了，爱因斯坦因此建立了一个无比简洁而又逻辑完备的宇宙模型宇宙就是一个不断变化的、弯曲的时空连续体。广义相对论：宇宙是一个变化的，弯曲的时空连续体。宇宙大爆炸，高质量的地球弯曲弯曲空间，月亮沿地球凹陷的弯曲时空环形运动，地球绕太阳弯曲的时空环形运动，太阳绕银河系的凹陷弯曲时空环形运动。。。。。连续。

更神奇的是，广义相对论这纯粹思维产生的理论，不断地被新的观察现象所验证，从而告诉我们纯粹思维也能够把握客观实在。波姆曾经评价说："广义相对论是认识自然的人类思维最伟大的成就，是哲学的深奧、物理学家的洞察力，和数学技巧的最惊人的结合。"爱因斯坦认为，所有科学的概念和定律都是人类心灵的自由创造；理论物理的公理基础，不可能从经验中提取，而是必须自由地创造出来。在爱因斯坦看来，牛顿的理论也来自于思维的创造，只是牛顿理论太过于成功，以至于所有人都无法将其从经验事实中区分出来。正如牛顿本人将万有引力描述为数学的力，而非物理的力在爱因斯坦看来，这就是思维的创造。与牛顿面对这种创造的诚惶诚恐的态度不同，在爱因斯坦的物理学新基础的构建中，不仅经验和实验不重要其他物理学家的思想也不重要，只有自由的创造才是最重要的。爱因斯坦的这种观念与亚里士多德认为真理只能靠思维来把握”，二者有着异曲同工之处，但是爱因斯坦依然重视思辨与经验的相结合，也就是说物理思想最终还是要靠实验结果来验证。由此科学研究开始摆脱了实验观察的束缚，新的科学方法也树立了起来：理论来自于思想的创造，并且跟实验相结合，最后由事实来检验。在现今众多的物理学领域当中，理论往往都走在了现象和实验之前，比如说引力波的提出和发现，中微子的观测还有黑洞方面的研究。新科学在新思维的引领下，终于走向了更为广阔的领域。

个人理解，人类认识理解科学并非是人类的创造，而是自然界本来就已经存在的客观发现而已，牛顿依据的是已经观察到的事实的归纳总结定义建模。而爱因斯坦的纯思维把握的科学真理，也是科学巨人们建立在前人以及个人丰富的专业理论知识基础上，学习实践认识，长期不间断思考形成的正确判断，而非是外行屌丝的胡思乱想，比如，医院门口修皮鞋的即使修上三十年无论如何也不会放下剪子锥子麻线上手术台指导脑外科手术。同理各行各业的创新创造，可以在前人巨人的肩膀上（爱因斯坦本身是巨人但他是站在牛顿巨人的肩膀上）不断学习实践过程，借助更底层更本质的科学思维（例如物理学思维生物学思维，数学思维），用思维的能力创造创新本领域的科学规律的认识。

课程目录：

1相对论.mp4

2对称性.mp4

3最小作用量.mp4

第三节 相对论与新思维ppt.pdf

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