人類能從茹毛飲血的野獸發展至今,科學可以說是給予了重要的幫助,因為沒有它人類根本不可能一次又一次地實現生產力變革,走上發展的「快車道」。
然而,科學的力量是偉大的,但如果沒有人能將這股力量釋放出來,再強大的力量也只是鏡中花水中月,所以能夠將這股力量釋放出來的人,其重要性自然也是不言而喻的。
在神學沒落、科學崛起的三四百年時間裡,無數科學家在各個科研領域獻出了自己畢生的精力,極大推動了文明的發展,顛覆了以往的生活方式。
而在這些為人類進步奉獻一生的科學家中,有一些科學家因為其卓越的貢獻,而被冠以「偉大」之名,例如阿爾伯特·愛因斯坦。
愛因斯坦一生成就眾多,而真正將他推上「神壇」的其實是相對論。在相對論沒有問世的年代,牛頓的絕對時空觀統治了一切,人們普遍認為時間空間和運動的物質之間沒有任何的聯繫。
可相對論的出現打破了一切,讓人們認識到宇宙中沒有絕對的事物,時間和空間與物質運動速度存在複雜的相對關係。
事實上,在這種說法剛被提出的時候幾乎沒有人能夠對此理解,直到哈菲爾-基廷實驗之後人們才確定了它的正確性。
1971年,物理學家約瑟夫·哈菲勒(Joseph C. Hafele)和天文學家理察·基廷(Richard E. Keating),攜帶了四個銫原子鐘從杜勒斯機場登上了普通的客運飛機,這種銫原子鐘的精度極高,600萬年左右才會有1秒的誤差。
環球飛行先後進行了兩次,一次從西向東飛,一次從東向西飛,兩次飛行高度幾乎相同,都是9000米左右,而飛行速度也幾乎相同,大約800公里每小時。
實驗結束之後,他們將攜帶的銫原子鐘和地面上的銫原子鐘進行了比對,發現數據和相對論計算出來的結果完全相同,這不得不嘆服愛因斯坦的偉大,因為他不僅說出高速飛行會讓時間變慢,甚至還能計算出慢了多少。
在科學中,科學家們一般將「時間會變慢」稱為定性,而將「時間會慢多少」稱為定量。在對某件事情進行科學研究時,只得到「定性」通常是遠遠不夠的,還必須得到「定量」,甚至在某些情況下「定量」的重要性要遠大於「定性」。
就像人們常說瓜子吃多了會上火、喝生水會拉肚子一樣,這種說法就是「定性」。而在沒有「定量」的情況下,這些說法其實都不成立或者都極為不嚴謹。
當然了,哈菲爾-基廷實驗不僅證明了相對論的準確性,同時也讓人們見識到了一種奇特的物理現象——「時間膨脹」。即時間並非永恆不變,在某些情況下可以影響時間的流速。
而這也讓許多人產生了一個疑惑:利用相對論的「時間膨脹」現象,能否實現長生不老呢?答案其實非常明確和殘酷:不能。
雖然坐在高速飛船中飛行1年後,地球上可能已經過了200、甚至是500年,但是對於坐飛船的你來說,你真真切切的在飛船中生活了1年的時間,一分也不多、一秒也不少。
如果你的壽命是100歲,並且一直呆在高速飛船中,當你回到地球的時候,地球上可能已經過去了10萬年,但是對於你自身來說,你只能感受到自己生命中的100年,一分也不多、一秒也不少。
你不過是用自己的一生時間,驗證了向前穿越2萬年是可行的,而用這種方法實現的並不是長生不老,你只不過是錯過了世界。
有意思的是,雖然時間膨脹現象不能讓人長生不老,但是卻可以讓人短時間內積累大量的財富,怎麼做呢?
假如你購買了1萬元的理財產品年化率為8%,然後乘坐無限接近光速的飛船去宇宙遨遊5個月,等你回到地球時已經是100年後了(不是實際計算結果),五個月前的1萬元此時已經變成了2200萬元。
當然了,這種例子主要是讓你去感受時間流逝帶來的變化,在現實中並不可行,至少在可預見的未來內不可行。
在打破了傳統時空觀之後,愛因斯坦並未停止思考,在大量的推演實驗下,愛因斯坦又得到了一個讓人覺得匪夷所思的結論:宇宙中體積也是相對的。
就好像一艘圓柱形飛船從你眼前高速飛過,在你眼中這艘飛船會變得非常扁,並且速度越快扁的程度越高。
而愛因斯坦厲害的地方,不僅在於告訴人們飛船速度越快,體積就越扁這個「定性」,還在於他能夠說出隨著速度的增加「扁度」會如何變化,甚至能夠得到一個非常精確的數值。
好比高鐵從你身邊飛馳而過,它在你眼中會「扁」多少呢?通過愛因斯坦的計算,就能夠得到縮短針尖的1000萬分之一的具體數據(只是比喻,並未經過仔細計算)。
正因為在愛因斯坦的這些理論中,所有的量都不是絕對的,都是會產生相對的變化,所以人們才將他的理論稱為「相對論」(Theory of Relativity)。
當然了,相對論中包含的內容遠不止如此,受限於人類當前的科技發展水平,它其中還有許多預言沒有在現實中被驗證,但是值得肯定的是,相對論中絕大部分的內容是正確的、嚴謹的,不然它也不會成為現代物理學的基石理論之一。