第400章 元霄讲相对论（一）

    假设光的速度是恒定的，那么整个物理学的世界，会变成什么样子。

    这个问题抛出来，除了学生们交头接耳之外，在场的物理学家们也是皱起了眉头。

    这个假设，违背了牛顿力学的绝对空间以及静止参考系的观点。

    看看元霄怎么自圆其说。

    元霄很满意，他有留意到系统的傲世指数不断增加。

    为了尊重原发现者，元霄还是决定将理论称之为爱因斯坦的相对论。

    “现在我们有了个认为是正确的假设，”元霄播放着PPT，“那就是光的传播不需要介质，而且速度恒定。

    在这个前提下，我们很快会发现，观察者不论处在怎样的运动状态，看到的光速都是一样的。

    如此一来，对于两个地点发生的事件的同时性，将会产生分歧。”

    这段话有点烧脑，元霄知道大部分的人都听不懂，他展示出画面，开始举例说明。

    比如一艘宇宙飞船，正在以极高的速度进行匀速直线飞行。

    在飞船里面的人，做以下的实验。

    首先在飞船的头部和尾部的同等高度，各自安装一个光子探测器。

    一旦有光子到达，探测器立即就会点亮提醒。

    接下来，在两个探测器正中间的位置，放一个光子发射器。

    然后操作光子发射器，分别向飞船的头部和尾部，同时发出光子。

    其结果是，在飞船里面的人，必定会看到两个探测器同时亮起来。

    因为光子到达头部和尾部的时间是一样的。

    这个结果以牛顿力学的解释，也可以成立。

    因为匀速直线运动状态，和静止状态是等价的。

    因此飞船虽然以极高的速度飞行，对于飞船内部的人而言，和静止没有任何的区别。

    光子必定同时间到达飞船的头部和尾部。

    但是对此后延续的推导，相对论却不一样。

    牛顿力学认为时间和空间是绝对的，这里产生变化的是光速。

    故此，对于飞船外的人，看到的也是飞船头部和尾部的探测器同时亮起来。

    比如这艘飞船，相对于布鲁雅星球做着高速匀速直线飞行。

    那么在布鲁雅星球上，观察飞船的某人，相对于飞船就是静止了。

    这是因为光子发射器在中间位置发射光子之后，船头在不断远离这个光子，相反船尾则是不断接近这个光子。

    但是光速是变化的。

    往船头的光速变成光速加上飞船的速度，往船尾的则变成光速减去飞船的速度。

    这样光速的变化，就和飞船的速度相互抵消了。

    因为按照牛顿力学的解析，飞船外面的人看到的是头尾探测器同时亮起来。

    这样，不管飞船内的人，还是飞船外的人，对探测器亮起来这个事件，时间上空间上的认识是一致的。

    但是！

    元霄举起了手：“现在我们假设的是光速不变，那么会变成什么情况。”

    弗罗兹瞬间似乎明白了什么，他的脸色顿时就白了。

    其余的物理学家们，也是瞪大了眼睛。

    而学生们则是皱眉。

    元霄首先给出了结论：“很简单，按照光速不变的原理，远离飞船的人，对他们而言光速是不变的。

    那么光子到达飞船头部的距离变大，到达尾部的距离变小。

    因此他们会看到，船尾的探测器先亮起来，而船头的探测器后亮起来。

    这样的结果，我想大家稍微想一下，就能够明白吧。”

    如此一解释，就连学生们都纷纷点头。

    想象一下，这是非常简单的事情。

    元霄的PPT演示图，说得明明白白。

    可是，这样就出问题了。

    飞船里面的人，认为头尾的探测器是同时亮起来的。

    而飞船外面的人，则认为尾部先亮，头部的探测器后亮。

    元霄回头看了眼屏幕：“这就是因为光速恒定，导致的同时性是相对的。

    这样一来，飞船外的人测量到的探测器亮起来的时间，和飞船内的人不同。

    故此，对于发生事件的空间位置也发生了变化。

    这也就是爱因斯坦相对论最重要核心思路。

    当光速绝对恒定的时候，时间和空间就不在是绝对、而是相对了。”

    这话一出，全场哗然。

    不可能啊，时间和空间，怎么会是相对变化的。

    这不合理啊。

    两百多年的新纪元人类历史，挖掘出来的无数科技理论，很重要的一个前提，那就是时间的对等性。

    时间对于任何人、任何事、任何变化，应该都是恒定不变的。

    空间也是，虽然现在有空间胶囊这种空间叠加技术。

    但是也并不意味着固有空间，可以随