相对论给我们带来什么东西？生活中这些现象就是相对论的例证

提到相对论，你会想到什么？

爱因斯坦？

E=MC2？

确实，这是大众熟知的关于相对论的基本信息。

但是，想给一个非专业人士，彻底讲明白什么是相对论，真是难事。

如果拿日常生活中很多现象来分析，理解相对论就轻松多了。

打个比方。

你乘坐飞机从北京飞往广州，抵达后走下飞机的那一刻，你已经比地面上的人，年轻百亿分之一秒。

为什么会这样呢？

因为乘坐飞机让我们所经历的时间和空间都发生了极其微弱的变化，飞机飞行的速度，比地面行人的步行速度要快。

这就意味着我们就用了更快的速度，来到了地面上人群所在的时空，相对而言，自然比他们年轻一点，哪怕只有百亿分之一秒。

还拿乘坐飞机举例。

你在中午十二点从飞机上起身，走到你前面十排的地方用了洗手间，15分钟后，你回到自己的座位。

你觉得自己在12点和12点15分都在同一地方，对吗？

可是，一个在地面上看着你乘坐的飞机的人而言，情况就截然不同了。

飞机有飞行速度，假设每小时800公里，地面上的人会认为你已经移动了200公里。

200公里可不是小数目，你还会认为你依然在原来的地方吗？

你拿飞机作为参考物，你依然在同一架飞机的同一排座位上，但对于地面上其他人而言，你早就不在原来的地方了。

选择的参照物不同，加上速度和时间的推移，我们所处的空间就会发生变化。

这也是爱因斯坦提出的时空理论。

英国著名的物理学家布莱恩.考克斯和杰夫.福修，为了帮助普通人理解相对论，理解现代物理学的基础，跟上爱因斯坦的脚步，两位伟大的物理学家共同编写了一本科普入门书《人人都能懂的相对论》。

他们希望用最接地气、通俗易懂的语言，讲述爱因斯坦的狭义相对论，推演E=MC2（能量等于质量乘以光速平方）的方程，重现了爱因斯坦得到这个公式的全过程。

打开这本厚度仅有一公分的书，翻看了前言，就被深深吸引。

“为什么你的脸被一个飞过来的篮球砸中后很疼？”

你也许傻傻说不清楚。

那么，来看看物理学家的回答：

飞过来的篮球是有动能的，打中你的脸后，篮球就把这个能量转移到你的脸上，被转移的能量就是扔篮球的人给篮球的动能。

说白了，你被能量攻击了，这才感到疼痛。

这一番解释，让晦涩的物理知识，立刻变得妙趣生动，不再高冷。

谈及爱因斯坦如何推导出世界著名的方程式E=MC2时，书中提到，不用复杂难懂的数学公式，只借助图画和概念等几何语言，就能构建爱因斯坦的理论，回答为什么E=MC2.

这个方法就三个核心：不变性，因果关系和距离。

单从字面看，这三个词语我们都懂。

我们把空间和时间合并成时空，对整个宇宙来说，时空间距都是一样的，也就是说事件间距有不变性。

假设光速等于宇宙上限的速度，时空让万物平等，一切事物都以相同的时空速度在宇宙中穿行。

事物穿行有动量，就好比网球穿行和时速100公里的汽车穿行，被这二者撞到的区别就是两者的速度（快慢）和质量（轻重）。

所以在爱因斯坦之前，我们认为动量就是物体速度和质量相乘。

说到这里，不得不提能量守恒定律：能量在此处增加，必然在别处减少。

静止的物体也有能量，物体的质量也能转为能量。

这些文字听上去似乎有点拗口，但这些知识点并不晦涩，基本属于初高中物理的范畴。

两位物理学家一再强调，他们不会用超过勾股定理难度的公式来普及相对论。

因此有物理恐惧综合征的人，大可放心。

全书的语言轻松活泼，没有复杂的高难度公式，不会让没有物理学基础的人，看得云里雾里。

我们只需要做一件事，那就是安静地阅读，跟着布莱恩.考克斯和杰夫.福修一起，聚精会神，去领悟物理的神奇，科学家的脑洞，还有爱因斯坦的伟大。

虽然现在提到爱因斯坦，我们眼前浮现的是一个头发花白的小老头形象，但是爱因斯坦提出相对论时，还是一个20岁出头的小伙子。

那时，他还没有大学的学术职位，却探索着那个时代最伟大的科学课题。

一年后，爱因斯坦从瑞士里那帮理工学院毕业，取得了科学和数学专业的教师资格证。

四年后，他第一次写下E=MC2的方程式，因此获得博士学位，从此成为科学大拿。

布莱恩.考克斯和杰夫.福修，二人之所以要出版这本《人人都懂的相对论》，我想原因有二，一是源于他们对物理科学的热爱，两人都是英国曼彻斯特大学理论物理学的教授，可谓超级专业。

二是教书育人的本能，他们希望把物理知识进行更广泛的科普。

对普通人而言，这是一本能帮助自己理解相对论的入门指导书，对那些物理爱好者而言，这是一本非常到位，足够专业的教科书。

这本书还入围了科普书最高荣誉，英国皇家学会科学图书大奖决选名单，如此殊荣，让人对这本书又多了一份景仰和敬重。

不可否认，依然有人会觉得物理离我们的生活太遥远，毕竟买菜做饭洗衣服，也用不到什么高深的物理知识，看这本书有什么意义？

这里我想引用书中的一段话来回答：“通过建立时空模型，爱因斯坦铺平了理解恒星发光的道路，揭示了电动机和发电机的深层工作机制，奠定了现代物理学的基础。同时，这本书还有个目的就是提出质疑，激发大家的挑战精神。”

科学没有普遍的真理，有的只是尚未被证伪的观点。

未来充满各种可能。

我们生活在浩瀚的宇宙星河中，地球、太阳、月亮还有其他行星，当我们对这些自然物质有着更深入的理解，我们才能更加自信从容地跟自然和谐共处。

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文/鱼白

图片来源网络