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  • 1 # 薛定諤的科學

    相對論大機率是不可能錯的

    如果我們假設我們發現了相對論不對,那簡直是個災難。那為什麼這麼說呢?

    在過去的100多年裡,科學家用了各種辦法想要證偽相對論,但每次的結果都是相對論正確無法,甚至我們所得到的黑洞影象都是十分符合相對論的預言。

    如果相對論錯了,這就意味著這100多年來,物理學們的觀測都是錯的,那隻可能有兩種情況,一種就是儀器有問題,而且是100多年來,所有科學家使用的儀器都有問題,這本身就是一件匪夷所思的事情。另外一個種可能就是100多年來做實驗的物理學家都在造假,那你覺得這有可能嗎?

    我覺得不可能,原因就是利益。對於物理學家來說,發現不符合現有理論的情況是一個重大的機會,不僅證偽的人可以獲得到足夠多的榮譽,而且還給理論物理學家提出新理論的機會。所以,如果有人真的有石錘證偽相對論,根本不可能瞞著,瞞著對自己一點好處都沒有。

    所以,假設相對論錯了這件事其實已經屬於“科幻事件”了。相對論大機率上是不可能出現錯誤的。

    不過,這並不妨礙我們思考一下相對論錯了,到底會帶來什麼後果?

    相對論錯了,那會有什麼嚴重後果?

    在這之前,我們得先搞明白相對論到底是什麼?

    在愛因斯坦之前,近代科學之父牛頓提出了牛頓三大定律和萬有引力定律,把太空中的物理學規律和地球上的物理學規律統一了起來。

    牛頓之後,愛因斯坦之前,最偉大的理論物理學家是麥克斯韋,他提出了麥克斯韋方程,透過麥克斯韋方程他統一了電和磁,預言了電磁波的存在,光是一種電磁波。

    不過,牛頓和麥克斯韋的理論在“光速”這件事情上出現了矛盾。麥克斯韋方程推導得到了光速表示式是一個定值,這和牛頓理論中“運動都是相對的”是相互矛盾的。後來,許多科學家都沒有辦法協調這個矛盾,直到愛因斯坦的出現,他認為光速就是絕對的,在任何慣性參考下都是一致的,同時他也認可相對性。所以,他基於這兩個基本假設推演出了狹義相對論。

    在這套理論中,愛因斯坦統一了時間和空間,認為它們其實是應該結合起來,並稱為時空。這一點和牛頓的絕對時空觀是完全不同的,牛頓認為時間和空間應該是分立的,絕對的。而愛因斯坦認為光速就是時空的特性。

    當然,你一定會覺得愛因斯坦的這套理論很玄,起初很多人也是這麼認為的。那具體為什麼會這樣呢?我們之後再詳細說。我們先說廣義相對論。廣義相對論其實是狹義相對論的推廣,研究的就是在非慣性參考系下的情況,愛因斯坦透過一個等效原理,把引力和加速度的情況統一了起來。

    和狹義相對論相比起來,廣義相對論更加抽象和無法理解。所以,一開始很多科學家是不認可愛因斯坦的相對論的。所以,狹義相對論和廣義相對論的提出並沒有引起什麼波瀾。

    如果相對論錯了,意味著相對論的兩條基本假設錯了,也就是光速不變原理和相對性原理要麼都錯了,要麼錯一個。無論這其中錯哪個,這都意味著牛頓理論或者麥克斯韋方程錯了,那也就是說,不僅是現代物理學的地基被摧毀了,連經典物理學的地基都會被一併摧毀。相當於人類這300多年來的科學都百忙會了。可這其實和我們正在經歷的一切是不符的。因為無論是工業革命還是近現代科技的高速發展,都高度依賴科學的發展,CPU和原子彈都是基於科學的發展做出來,如果它們是錯的,那如何能做得出這些東西?

    所以,這些客觀存在的科學產品也在告訴我們,相對論大機率是不可能錯的。

    科學理論比拼的不是“對和錯”

    實際上,愛因斯坦提出相對論後,他也很著急,因為他很明白沒有任何實證和觀測支援的理論是不可能被接受的。於是,他曾經花錢讓一位天文學家去觀測,結果遇到了一戰,那名天文學家被扣押了。一直到了1919年,愛丁頓透過觀測莎羅序列日全食,成功證明了愛因斯坦的相對論要比牛頓的萬有引力定律更加準確。這才使得愛因斯坦一下名震世界。這裡補充一句,這當中有反轉,但是最終還是證明愛因斯坦的理論無比精準。

    我們要知道,雖然愛丁頓證明了愛因斯坦的廣義相對論更精準,但是當時的科學界並沒有一下子就接受這個結果。這也是為什麼愛因斯坦始終沒有因為相對論拿到諾貝爾獎的原因。後來,許多科學家都加入到證明相對論的隊伍當中來,在上世紀50,60年代,就有很多科學家證明了狹義相對論的正確性,這才使得相對論成為主流的科學理論。所以,相對論其實也包括量子力學,一直以來都有很多科學家在挑刺,想要透過各種實驗來證偽它們,但是它們都經受住了考驗。

    而之所以相對論讓我們覺得很玄,是因為人類的視野很狹窄。人類是生活在宏觀低速的世界裡,而這個尺度的世界,牛頓理論已經夠用了。而相對論是適用於速度大,引力大的世界,這裡的速度特指接近於光速,引力大意味著是在大質量天體附近的引力場。這都是遠離我們日常生活的,在這些尺度下得到的理論自然會讓人覺得極其高深。

  • 2 # 天山我才

    相對論,為什麼聽起來玄?

    相對論講時空彎曲。那我們首先要定義什麼是時空?什麼是時間?什麼是空間?時間是人表達過去,現在,將來順序的物理量。空間是人表達左右,前後,上下順序的物理量。那物理量又是什麼呢?物理量是人描述物體狀態的量。據此,時空的本質就是人類對大自然進行描述的物理量。它屬於人類意識範疇。你不能說時空是物質。據以上分析,我們就不能把“時空”與“彎曲”捆綁在一起。而相對論卻錯誤地把“時空”與“彎曲”聯在一起綁在一起,那麼它的後續內容註定玄而荒謬。

    物理是實在的,實在性表現在物理基本分析方法即受力分析,即物質與物質之間相互作用的受力分析。倘若脫離受力分析,物理就會變成玄學,也就不是物理了。

  • 3 # 科學小舟

    相對論被否定,會讓很多靠此吃飯的一些不懂裝懂甚至一些科學騙子丟失飯碗,所以他們很在乎去維繫相對論的權威性。如果相對論被否定,還有一部分人會很難受,就是那些曾經攀親附貴的人,不管什麼都往說相對論支援了他們的理論的那種。

  • 4 # 郭哥聊科學

    一、如果狹義相對論錯了會怎麼樣?

    第一個遇到的問題是,真空光速不變這事理解不了。理解不了會怎麼樣呢?很多光學實驗的現象就無法說清楚了,比如邁克爾孫莫雷實驗。

    第二個問題是,對於麥克斯韋方程組也說不明白了,這個方程很可能就是個錯誤的方程,因為解釋不了那個常數C是什麼,就無法預言光是一種電磁波。也就沒有我們今天的光學技術了,更沒有鐳射。

    第三個問題是,地月距離測定無法精確了,因為地月距離是用光速不變原理來測量的。

    第四個問題是,全球定位導航系統沒有現在這麼方便,因為時間一直在漂移,規律不好找。

    第五個問題是,無法解釋金元素的穩定性問題,包括類似原子的收縮現象,因為那是相對論效應造成的。

    第六個問題是,找到伽馬射線的物理本質要很長時間,因為伽馬射線更像粒子。

    第七個問題是,不會發明鐳射器,都沒弄明白光是啥,還談什麼鐳射器。

    第八個問題是,不會有今天的LED屏,也就沒有手機,平板電腦等等,因為LED是一種鐳射器件。

    第九個問題是,全球的世界時間同步是個大問題,精度一下子下去了。

    第十個問題是,無法設計出環形粒子加速器,高能物理學的發展要慢上一段時間。

    第十一個問題是,有可能不會有量子力學,因為不知道光是電磁波,無法知道波粒二象性啊。也不會給普朗克他們做光譜實驗的機會啊。

    第十二個問題是,不明白原子彈的原理。

    第十三個問題是,不會有今天的網際網路,沒量子力學支援不能誕生半導體產業,家用電腦、手機就別想了,搞不明白光的原理,也不會有光纖通訊啊。

    就說這麼多吧,沒有狹義相對論,看來影響還真的挺大的。出門總不能帶一個電子管顯示屏的手機吧,那畫面無法想象啊。

    二、如果廣義相對論錯了會怎麼樣?

    第一個問題是,我們會迷茫在是不是水星軌道內還有一個“火神星”的問題上,否則沒道理觀測資料和理論計算差異那麼大啊。

    第二個問題是,黎曼幾何不會有啥用處,大家肯定以為,這就是個數學遊戲。

    第三個問題是,不會知道宇宙還有黑洞存在,不會想到可以時空旅行。

    第四個問題是,無法理解觀測到的星系為什麼要退行,大爆炸學說也就不會存在。

    第五個問題是,發現不了引力波。

    第六個問題是,弄不明白電視機上那些噪點究竟是怎麼來的,那是宇宙微波輻射的影象。

    第七個問題是,看不懂哈勃望遠鏡發來的一些星系的映象照片。

    第八個問題是,不會得到真實的宇宙影象,因為有的影象是時空彎曲帶來的虛像。

    這些是主要問題,因為廣義相對論的主要應用都是在宇宙學上,所以,如果廣義相對論宇宙學錯了,除了影響我們對宇宙的正確認知以外,對現實生活的影響不大。

    結束語

    透過分析我們可以看出,如果相對論錯了,對我們的影響其實還是蠻大的,一個是狹義相對論會直接影響我們的生活品質和社會模式,另一個是直接影響我們的宇宙觀,我們還會停留在牛頓時代的絕對時空觀中。

  • 5 # 獨樹一枝4

    沒啥,人類社會發展到今天,信啥有啥,不信啥就沒有啥!人活在自己的信念中,自信才有隨從,不信才有創新。。。。

  • 6 # 鍾銘聊科學

    “ 如果相對論錯了,就會………”基本上可以算得上是科幻素材了,實際上如果我們瞭解科學的發展,就會知道這並不可能發生。當然,我們可以先來看看,如果相對論錯了,到底會發生什麼?

    如果相對論錯了,那會如何?

    首先,我們要來了解一下相對論到底說什麼?

    相對論分為狹義相對論廣義相對論。其中狹義相對論是愛因斯坦在1905年提出的,愛因斯坦基於相對性原理和光速不變原理,推匯出來這個理論,在這個理論中,他統一了時間和空間,認為這兩者彼此緊密聯絡在一起的,並提出了“時空”的觀念。

    這個過程有點類似古希臘的歐幾里得幾何學,基於5條基本的公設推匯出整個平面幾何的框架。

    所以,要證明相對論錯了,那最根本的就應該是相對論的兩條基本假設了。也就是說,要麼相對性原理錯了,要麼光速不變原理錯了,要麼全都錯了。

    狹義相對論如果相對性原理錯了

    如果相對性原理錯了,那其實就是指我們初高中的那套“參考系的觀念”錯了。這個錯誤就不僅僅是愛因斯坦的狹義相對論要承擔的,是連牛頓和伽利略的理論都得是錯的。所以,這一條錯了,勢必就要把整個物理學大廈直接推倒。

    如果光速不變原理錯了

    這就需要我們理解一下“光速不變原理”到底說什麼?

    光速不變原理指的是光速在任何的慣性參考下都是不變的。意思是說,如果你在一輛高速行駛的車上,拿著手電筒向車行駛的方向射出一道光,這時候在汽車上你看到的光速,實際上應該和地面觀測者看到的是一樣的,都是3*10^8 m/s。

    這條假設並不是憑空產生的。我們知道,在牛頓之後,愛因斯坦之前,最偉大的物理學家是麥克斯韋。他提出了麥克斯韋方程,預言了電磁波的存在,光是一種電磁波。

    而我們從麥克斯韋方程方程中,可以推匯出光速的表達是,c=1/ε0μ0,這裡有兩個常數分別是:

    ε0代表的是真空介電常數。μ0代表的是真空磁導率。

    透過這個推導,我們就會發現,這裡光速竟然是一個固定值,不需要參考系。科學家其實曾經假設過光速是相對於“以太”,更具體的說是,以太是光傳播的介質。

    但後來科學家證明了“以太”壓根就不存在。也就是說,麥克斯韋方程推匯出的結果就是光速在任何慣性參考系都是一致的。

    如果光速不變原理錯了,那說明麥克斯韋方程是有問題的,雖然這回沒推導物理學大廈,但電磁學的半壁江山也就不復存在了。

    不僅如此,我們知道,透過光速不變原理,我們可以得到光速是物質,資訊、能量傳遞的極限速度。並且愛因斯坦還發現,光速其實是時空的特性。如今我們始終沒有發現異常問題。

    如果光速不變原理錯了,意味著以上這些也就都錯了,那我們應該就可以觀測到超光速的資訊、物質、能量傳遞。但至今,我們都不曾觀測到一例類似的案例。

    當然,以上,我們都是從底層邏輯在思考這個問題。但我們要知道的是,相對論推匯出來很多結論,其實被廣泛使用。就說質能等價吧。

    它被廣泛運用到了微觀世界的理論當中,狹義相對論和量子力學還聯姻,誕生了距今我們現在最近的理論物理學高峰:粒子物理標準模型

    也就是說,過去100年,科學家所有的努力都將化為泡影,因為他們基於狹義相對論是對的情況下,做的這些理論和實驗。

    所以,我們會發現,僅僅是狹義相對論錯了,就可以讓物理學300多年的發展史灰飛煙滅。

    廣義相對論

    那如果廣義相對論錯了呢?

    那天文學家、物理學家都會瘋掉的。這是因為這意味著20世紀以來,物理學和天文學家關於天文學的相關研究都會是錯的。20世紀宇宙學的最大發現就是宇宙大爆炸。這個理論其實就是基於廣義相對論做出來的。

    除了宇宙大爆炸,還有黑洞、引力波這些都是廣義相對論預言的,它們就不應該是存在的。

    科學理論不是用“對錯”來判斷的

    說完這些,其實你發現沒有,假設相對論錯了,其實錯的不只是相對論,而是整個理論物理學。所以,相對論的錯不是愛因斯坦一個人的失敗,應該是全人類的失敗。不過好在相對論至今還是精確無比的。

    不僅如此,我們還應該知道,科學家理論不是用“對錯”來判斷。而是用“精度”來判斷。如果只是用對錯,那牛頓那套為什麼我們沒有摒棄?

    所以,日心說比地心說更簡潔了,更精準的。而牛頓的理論是可以很好地描述宏觀世界。愛因斯坦的相對論則是在精度上比牛頓理論更上一層樓。我們或者可以說牛頓理論是相對論和量子力學在宏觀低速下的近似解。

    因此,科學比的不是對錯,而是“誰更準”。而“誰更準”依靠的是觀測和實驗。因此,像相對論,量子力學,牛頓理論等主流的科學理論,不是憑空捏造的,是理論物理學基於當前的物理現象推導而來,以及需要實驗物理學家一點點錘鍊出來的。

  • 7 # 前進波濤

    不是如果發現相對論不對,而是確確實實發現了相對論不對!

    因為相對論把光速當作物體速度看待而不是當作能量波的速度看待,這一點就開始導致了相對論的錯誤。相對論的一系列推理結論都是很荒謬的,這些也足夠證明相對論是錯誤的。比如恆星引力彎曲了光線,這個推論和愛丁頓的天文觀測都是很荒謬的,只能是恆星周圍大氣折射導致了光線彎曲,引力彎曲光線必須另外找證據,可是又沒人能找出另外的證據!

    說原子彈爆炸是質量轉換為了能量,這更是荒謬!質量代表物質,能量代表物質的運動,所有科學證據都指向質量和能量都分別守恆,它們怎麼可能相互轉換?

    相對論作為一個明星理論,它的錯誤是對社會產生非常巨大影響的!所以國家一定要非常重視這個問題,因為這個理論是影響整個世界範圍的大理論,所以早日發現它的真面目並且找到新的突破方向就意味著在科學基礎理論上能夠實現彎道超車,以至於領先全世界!這樣就有機會掌控科學領域的更多話語權,從而帶動其他科研領域的快速突破和崛起!

    具體到個人,一個偉大的錯誤理論對一個人的影響也可能是非常巨大的!因為科學領域有一個珠峰效應,就是人們都會瞄準世界領域的最高峰作為科學探索的目標,只有登上最高峰你才有進一步突破的可能性,掌握新的高度。所以各國的理論科學家以及有志於科學發現的年輕人他她們都會瞄準世界最有名的現有理論,並企圖在此基礎上更進一步,更上一層樓,以便實現自己的人生價值。

    試想,要是這個最高的目標是一個虛假的高度,是海市蜃樓,那麼這些探索者會有什麼結局?豈不是白白的浪費了他們的青春年華?

    所以,相對論作為一個異常知名的理論,它的嚴重錯誤對世人可是巨大的災難,絕不可容忍!所以,否定掉相對論就是掃清了科學發展的障礙,掃清這個障礙算得上是拯救了大量的理論科學家和科學愛好者,也是對人類的重大貢獻。

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