这个世界上注定只有极少数的人能够理解爱因斯坦的相对论。
如果你通过前面的阅读,对狭义相对论已经有所了解,并且能够接受这个理论的话,接下来Aaron再给你简单介绍一下更加不可思议的广义相对论。
如果此刻你已经头大得像一个冬瓜,完全不知道Aaron在讲些什么东西,你也可以跳过本节直接阅读后面那些能够读懂的章节。
在讲解广义相对论之前,我们首先必须假定一件事情:狭义相对论是正确的。也就是说,广义相对论是基于狭义相对论的。如果狭义相对被证明是错误的,整个相对论理论的大厦都将垮塌。
不要以为凡是科学理论必定就是正确的,事实上,科学本身也是在不断地认识中完善和发展。爱因斯坦的相对论在某种程度上可以说只是一种推论,其中的某些论点得到了科学的证实,但依然不能证明相对论是惟一和绝对正确的科学理论。
为了理解广义相对论,我们首先必须明确质量在经典力学中的定义。
质量在日常生活中通常被认为是物体重量。这是因为物体之间存在万有引力的缘故。地球上的物体之所以有重量,正是由于地球引力的作用。所以,如果我们要知道一个物体的质量,只要去称它的重量就可以算出它的质量。用这种方法测量出来的物体的质量被称作引力质量。
现在,我们做一个实验。试着在一个平面上推一辆汽车,让它加速运动。你一定会感觉到汽车给你一个反作用力,它强烈地反抗着你要给它的加速度。这是因为汽车有一个非常大的质量。经验告诉我们,移动轻的物体要比移动重的物体来的轻松。由此,质量也可以用另一种方式来定义:反抗加速度。这种由反抗加速度计算得出的质量被称作惯性质量。
因此我们得出结论:我们可以用两种方法度量质量。要么我们直接称它的重量,要么我们使用牛顿定律测量它对加速度的抵抗。
人们做了许多实验来测量同一物体的惯性质量和引力质量。所有的实验结果都得出同一结论:惯性质量等于引力质量。