世界10个著名悖论的最终解答之爱因斯坦的光线与特修斯之船
爱因斯坦的光线
引用:
爱因斯坦著名的狭义相对论是受启于他16岁做的思想实验。在他的自传中,爱因斯坦回忆道他当时幻想在宇宙中追寻一道光线。
他推理说,如果他能够以光速在光线旁边运动,那么他应该能够看到光线成为“在空间上不断振荡但停滞不前的电磁场”。
对于爱因斯坦,这个思V f 8 L s l想实验证明了对于这个虚拟的观察者,所有的物理定律应该和^ T ? 1 K 0 } p一个相对于地球静止的观) 1 s A D ` m察者观 2 V N Q 察到的一样。
解读:
事实上,没人确切知道这意味着什么。科学家一直都在争论一个如此简单的思想实验是如此帮助爱因斯坦完成到狭义相对论这如此巨大的飞跃的。
在当时,| _ Q + u这个实验中的想法与现在已被抛M r D弃的“以太”理论相违背。但他经过了好多年才证明了自己是正确的。
引用完毕。
Das曰:
爱因斯坦的梦想具有象征性的意义。他不可能以光速去旅行C ( F l & t *,因为那需要无穷大的能量——宇宙中根本没有这么多的能量。
假如爱因斯坦以光速旅行,他会看到什$ . f 么呢?
他什么都看不见。因为这时候根本就没有时间——时间不- X @ k n s 1 C x再流动。
他的手表、电子钟、机械中一起停止运转,不是因为出了故障,而是时间在这里静止了。
爱因斯坦的一根头发变得比泰山重得多,我怀疑他的体力能否承受任何一根头发。
不过也不用过于担心,一. % + g F根头发想压死爱因斯坦也做不到——压死他需要时间,但是这里没有时间。
我们站在地球上看着爱因斯坦以光速旅行一年,但是爱因斯坦却没有经历这一年,开始和结束都在同一时刻,这中间时间丝毫没有流动,丝毫没有变化;这中间没有发生任何事,r f 7 | F [没有任何运动和变化,他当然也不曾在这期间“看见”任何东西。
特修斯之船
引用:
最为古老的思想实验之一。最早出自普鲁塔克的记载。它描述的是:
一艘可以在海上航行几百年的船,归功于不间断的维修和替换部件。只 h 4要一块木板腐烂了,它就会被替换掉,以此类推,直到所有的功能部件都不是最开始的那些了。
问题是,最终产生的这艘船是^ $ : o w t & H没有见过你的身_ ; J R 9 , u V体同时在两个地方,即使几十年来我一刻不停地盯着你看,也是如此。
如果我在h k * { X g 2两个地方见过你——一次在家里、一次在学校,那肯定不是同时,一定是不同的时间。而且我可] z g K o . | 9 j以肯定:你一定有一个从家里到学校的连续的运动过程,虽然你在不同的时间,可以在不同的地方,但是任何一个特定的时刻,你肯定在一个唯一的地方。
同样道理,仅仅具有时空连续性,结构完全不同也不成:
我们把一辆汽车砸碎了炼成铁块,用这铁块制成一座金属雕像,虽然它具有时空的连续性,但是它的结构彻底改变了,b A Y S 3 L我们不能说雕像就是原来的汽车。它们不具有同一性。
好了,现在我没有足够的知识了,我们再回过头来看看“特修斯之船”
特修斯] { F ;之船不断更换部件,v 5 7 N最后所有的部件都换了一遍。
在整个过程中,它显然具d p f有时空连续性,就好像你的身体不断进行新陈代谢,6 : i 8 _ & ; s )但丝毫不影响其时空连续性;更换的船板{ + ] u & , m R和以前的船板有点区别,但差别不大,功能完全一样,和整个船的复杂性比起来,这点差别可以忽略不计,整个船的结构基本没有改变,7 r S D j Q V S即使有一些改变,也像你比几年前变老了一点一样,这点差别完全不B ] y [影响同一性。
因此特修斯之船还是特修斯之船,6 * 8 0你就是把船板更换一千遍,它还是它自己——这根本不影响同一性。
你用换下来的船板和部件再组装一艘船,结构一样不一样我不管,它和特修斯之船没有时空连续,因而那是另外一艘船。你叫它什么都行,它不是特修斯之船。