面对双生子佯谬问题,爱因斯坦胸有成竹。
屏幕上一边出现计算公式,场内一边出现他的解说。
“由于姐姐处在非惯性参考系,而妹妹处在惯性参考系,所以时间的对比是没有意义的。”
“因为相对论的任何公式,都是建立在惯性参考系的基础上。”
“所以,我们只需要选定某一个参考系的结果就可以了,另外一个参考系没有影响。”
“这里,我们以在地球上的妹妹为参考系来解释。”
“假设姐姐乘坐飞船到达250万光年外的某个A星球,然后又从那里以同样的速度返回地球。”
“那么整个过程就会分为四个阶段。”
“第一个阶段是:飞船从地球出发,先加速,直到接近光速后,开始匀速运行。”
“第二个阶段是:飞船在快要到达A星球后,需要先减速,直到速度为零,然后降落在A星球上。”
“第三个阶段是:飞船从A星球出发,先加速,直到接近光速后,开始匀速运行。”
“第四个阶段是:飞船在快要到地球后,需要先减速,直到速度为零,然后降落在地球上。”
“为了方便计算,我们把加速和减速看做均匀变化的过程。”
“而且第三和第四阶段,与第一阶段和第二阶段是一样的,只是方向相反。”
“注意,这个问题的关键就在于【加速】和【减速】的过程,请大家仔细听讲。”
“根据LQW变换可知,加速度也满足变换公式。”
“计算可知,在妹妹眼里,加速度会逐渐减小,因此不管飞船如何加速,永远不可能超过光速。”
“同理,时间这个参数也遵循LQW变换。”
“姐姐和妹妹的时间变化,可以计算出她们分别的【固有时间】。”
“这里说明一下,固有时间,就是本人感受到的时间。”
“因为姐姐感受到的时间,和妹妹感受到的时间是不同的。”
“假设T代表妹妹的固有时间,t代表姐姐的固有时间。”
“那么两者经过LQW变换后,可以得到一个关于T、t的关系公式。”
“由于我们是以妹妹为参考系,姐姐是从地球飞到250万光年外的A星球。”
“那么妹妹的固有时间T,就约等于光需要的时间250万年。”
“如此,代入公式计算,则姐姐的固有时间是t=57年。”
“也就是说,姐姐只用了57年的时间,就飞完了250万光年的距离。”
“所以当她返回地球上时,发现妹妹已经离世了,甚至连整个人类文明都终结了。”
“因为地球已经过去了500万年之久,堪称沧海桑田。”
说道这里,会场内顿时倒吸一口冷气。
所有人都被爱因斯坦的计算结果震惊了。
什么情况?
姐姐只过去了100多年,地球竟然过去了500万年?
这简直就是天方夜谭。
那岂不是说姐姐确实比妹妹年轻,而且年轻了500万岁!
那个固有时间的计算精妙绝伦,却又极度复杂。
所有的一切违和感,都是通过它计算出来的。
爱因斯坦看着众人吃惊的表情,一股自豪感油然而生。
自己的相对论果然是跨时代的理论,单单是一个公式,就让无数人无法理解。
于是,他继续解释道:“我知道,大家一定会有疑问,250万光年的距离,即便是光也要走250万年。”
“为何姐姐仅仅只用了57年?”
“其实,这就是相对的问题。”
“光需要250万光年的时间,这是在地球上的人类眼里的时间。”
“但是光本身经过的时间,可能就是一瞬间。”
“如果有人能以光的视角去看宇宙,从光发射的瞬间,它就已经从宇宙一端到达了另一端。”
“所以,在地球上的妹妹看来,姐姐确实经过了250万年才到达A星球。”
“但是在姐姐自己看来,由于时间膨胀,自己只过去了57年,就飞完了250万光年。”
此刻,会场内无数人已经完全懵逼。
他们实在接受不了这么诡异的结论。
凯斯教授甚至立刻反问道:“爱因斯坦,可是刚刚你也说了,在姐姐眼里,妹妹的时间也会变慢啊。”
爱因斯坦笑道:“是的,但正如我的解释,如果姐姐永远不返回地球。”
“那么姐姐的时间快慢就与妹妹没有任何关系。”
“姐姐觉得比妹妹更年轻,妹妹也可以觉得比姐姐更年轻。”
“两者互不影响。”
“她们只需要为各自的固有时间负责即可。”
“就好比遥远处有一个外星人,正以接近光速飞行,那么他的时间就和我们没有任何关系。”
“但如果他突发奇想,想来到地球,那么也许我们这边过了几百万年后,他才降临。”
“但是在外星人看来,自己只是过了30年而已。”
“因为处于不同的参考系,时间的对比就没有任何意义。”
“你可以简单理解为,姐姐和妹妹处于两个独立不同的时空!”
轰!
这一下会场彻底陷入疯狂。
大家都被爱因斯坦绕晕了。
只有普通物理学家以上的级别才能理解。
当他们看到如此惊悚的结果后,三观直接被震碎一地。
实在是根据相对论的结果,事实太惊人了。
如果一个人能达到无限接近光速,岂不是说外界过了一亿年,他本身的时间流逝可能就是几年而已。
甚至更恐怖的是,光的一瞬间,就是人类的永远。
光在出现的一瞬间,感知到的时间流逝,对于人类来说,宇宙都终结了。
也就说如果一个人真的以百分百光速运动,一瞬间宇宙都结束了。
如此匪夷所思却又合乎逻辑的推断,让所有人大脑陷入宕机之中,不知道该作何表示。
资深物理学家们,则眉头紧锁,他们不得不承认,相对论的推论毫无问题。
爱因斯坦的计算无懈可击,如果相对论是正确的,那么结果就应该是这样。
一切的一切,归根结底,就在【相对】这个概念。
这个词仿佛具有无穷的魔力,让种种不可思议的现象化为现实。
这时,爱因斯坦又补充道:“其实为了更好的理解,可以撇去复杂的运算,用时空图解释。”
说着,他又在投影仪上画出示意图。
“这次我们从姐姐的参考系来分析,可以看到结果是一样的,还是姐姐的时间更慢。”
“因此所谓的双生子佯谬是一个伪命题。”
“结果是固定的,飞船飞出去再飞回来,上面的人就是比地球上的人要年轻。”
当爱因斯坦终于讲完后,洛伦兹都不知道该如何主持了。
因为作为资深物理学家的他,此刻也被震惊的无话可说。
屏幕上的一个个公式,他发誓是他这辈子见过的最离谱的公式。
直接将牛顿的力学体系,砸的粉碎。
这种离奇的结论,让他怀疑相对论根本就是无稽之谈。
但是直觉又告诉他,相对论很可能就是正确的。
这种矛盾的撕裂感,让洛伦兹第一次体会到,原来知道的太多也不是什么好事。
懂的越多,越觉得自己渺小。
还不如学那个叫克里斯的小伙子,脸上透出一种清澈的愚蠢,看起来很幸福的样子。
没错,对于克里斯而言,此时的会议已经变味了。
简直就是奥林匹斯众神在玩物理游戏,凡人根本无法窥伺。
即便偶尔瞥见了只言片语,也理解不了其中的深奥内涵。
和克里斯一样的,还有其他学生以及非物理专业的人,完全被排斥在会议之外了。
其实如果给他们一段时间,仔细琢磨,应该是能够勉强理解的。
但是现在可是爱因斯坦现场手撕公式啊,没有一定的天赋,根本跟不上大神的思维。
只有最顶尖的那些人,才能真正理解。
但是他们的心里,也依然掀起滔天巨浪,被震撼的无以复加。
实在是相对论太超越人的常识和思维了。
这种完全只能在脑海里想象的理论,对于现实的影响太大了。
相对论越离谱,他们就越觉得是错的,世间不应该有这样的理论。
均匀的时空观多好啊。
李奇维此刻露出微笑,怪不得相对论当初发表时,引起了一阵反对。
也难怪物理诺奖委员会不敢颁奖了。
如此匪夷所思的理论,又无法通过实验去验证,谁都不敢轻易说它是对的。
看着爱因斯坦在台上意气风发的样子,李奇维心道:光电效应一笔勾销。
这时,洛伦兹总算平复下来,专业地来了一句:“大家还有别的问题吗?可以继续提问。”
无人敢应......