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聊聊狭义相对论-第14章

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了他那非凡的科学成就。 
 小阿尔伯特的妈妈葆琳对儿子那丰富的想象力留下了深刻的印象。一天,她在弹奏莫扎特的钢琴奏鸣曲,突然发现小阿尔伯特不知什么时候已一动不动地站在旁边了,他静静地倾听着。看着儿子一脸陶醉的神情,葆琳高兴地抱起他:“亲爱的,你看到什么了呢?”“花园……微风……还有星星……”从断断续续的词语中,我们可以感受到小阿尔伯特的想象力是多么丰富呀! 
 “想象力比知识更重要”这是爱因斯坦的名言。知识是有限的,而想象力却可到达所有的地方。每当我们被那些物理理论天马行空的结论所震惊时(像广义相对论的时空弯曲、黑洞、弦……),我们就会感受到,物理学确实是一个极其需要想象力的学科,光有数学工具是还不够的,物理学家还得在脑海中描绘那惊人的多维空间和千奇百怪的结构等等,从而更快地找出它们的物理意义和图象。而爱因斯坦恰恰拥有这种强大的武器,所以就更加显得有点与众不同了。 
 或许,这也是爱因斯坦取得如此叹为观止的科学成就的一个因素吧! 
受母亲的影响,小阿尔伯特在三岁就开始练习小提琴。每次,小阿尔伯特都在老师严格的监管下反复练习那些枯燥的指法、基本功,弄得全身酸痛。但是,小阿尔伯特又舍不得那优美的乐声,每次都陶醉于其中。后来,小提琴也成为爱因斯坦终生的陪伴。要是爱因斯坦不当物理学家,也会成为一个重量级的小提琴家。 
 每当思索那些物理问题,思维陷入死角时,爱因斯坦就会拿起小提琴,在悠扬的乐声中,他的思维却溜进了深邃的科学殿堂。音乐是科学思想的催化剂。在婉转悦耳的音乐中,思想的火花不断迸射,并点燃了真理之火。 
 物理学家的音乐造诣不低,这是物理学的一大看点。爱因斯坦爱拉小提琴,普朗克的钢琴功夫可谓一流,牛顿的风管也不逊色,费曼的手鼓更值得品味……(费曼是20世纪美国著名物理学家,在量子物理学中贡献很大) 
 这也是我们应该思考的问题。这么多物理学家喜爱音乐,是偶然吗?艺术跟科学真的分家吗?或者两者是互补的呢?……这就当是今天留给你的作业吧,不要求交上来,但是做了收获肯定不小。

五岁那年,一次生病,父亲为了使躺在病床上的小阿尔伯特不至于那么寂寞,给他带回来了一个罗盘。 
 这个小东西一下子就吸引住了小阿尔伯特,他拿在手里,发现了一件不可思议(在他看来)的事情:咦?无论怎样转动、翻转,那根小针为什么总是指着同一个方向呢?多么奇怪呀! 
 小阿尔伯特觉得这罗盘后面肯定隐藏着什么,一定有些什么东西。爸爸告诉他,是磁力使得它永远指着那个方向。 
 可是,什么又是磁力呢?为什么磁力可以这样做呢?为什么它看不见呢?……那颗幼小的心灵完全被它占据了,以至很长一段时间内,他一直拿在手里,一个人静静地摆弄,静静地思考。看到他那一副痴迷的神情,全家人都为他担心。后来,小阿尔伯特终于放下了,全家人才松了一口气。 
 其实,他并没有放下,以至于他一生都在思考着与磁力有关的问题。 
对大自然的深深痴迷,对规律的孜孜探索。 
 对别人不以为然的现象,却能注意到别人不能注意到的事情。 
 想前人未想之想,事前人未事之事。 
 是一个科学家成功的基础。 
 从罗盘这件事情可以看到,这些也是爱因斯坦所具备的。 
 1888年,爱因斯坦9岁那年,他顺利踏入了慕尼黑著名的路提彼德中学,开始了新的生活。但是天性向往自由的他,对学校那种压抑、机械化的教育感到极大的反感。 
 是呀,大自然本来就是多姿多彩,认识更应该是百家争鸣。 
 为什么要统一答案呢?为什么要压制自由呢? 
 爱因斯坦一直来的这种思想注定他会向权威挑战,将成为人类的异端分子。 
 犹太民族有着一个古老的传统,就是在每个星期四都要邀请一位家境比较贫寒的犹太同胞到家里一同进餐,以表示民族之间的互爱团结。在爱因斯坦进入中学的第二年,他们家经常邀请一位名叫塔尔梅的大学生到家里做客。 
 很快,爱因斯坦就和塔尔梅结下了深厚的友谊,他经常问塔尔梅一些物理和数学的问题,往往有些问题连这位大学生都答不上来(好生厉害!)。看见一位求知欲如此强烈的孩子,塔尔梅给爱因斯坦抱来了一摞厚厚的书籍,那就是伯恩斯坦编著的《自然科学通俗丛书》。这本书在爱因斯坦成长路上起到了极其重要的作用。 
 爱因斯坦从《自然科学通俗丛书》中学习到了物理学、化学、动物学、天文学等诸多知识。他深深被这些神奇的内容吸引住了,甚至不惜花费睡觉的时间去阅读它。 
 而最令他疑惑的是,为什么上帝在上面没有位置呢? 
 从小学到现在,宗教课上都说上帝是存在的,它创造了万物,包括我们人类,主宰世间一切。 
 可是,眼前的这本书却根本找不到上帝的痕迹,取而代之的是一个井然有序的物质世界。它是那么的充满秩序,以致根本不需要上帝来参与任何环节! 
 爱因斯坦被书中描述的自然界的发展规律折服了,从中他深深体会到了一种神圣的美——规律的美。这种美太令人震撼了!行星运转,时间流逝,生老病死,物质反应……一切都好象是心心相通,世间万物仿佛早已约定了一般,充满默契,各司其职,奏响了一首自然的和谐交响乐。而隐藏在这个大千世界的背后,演绎了这一切的正是——规律! 
 是的,上帝是不存在的! 
 是的,圣经说错了! 
 是的,一切所谓的权威都是不可信的! 
 是的,一切都应该去怀疑! 
 爱因斯坦少年时代的宗教天堂就这样失去了,而同时也开始一步一步走进了科学的殿堂。 
 或许,我们也可以认为,爱因斯坦后来那种不畏权威的勇气正是从这时候开始的。


就在爱因斯坦升入三年级,即将开始学习一门新的功课——几何学。叔叔雅各布告诉他,几何学是一门充满智慧的学问,在这里,你必须学会证明,这也是一种对人的智力更大的考验和挑战。雅各布叔叔还随手拿起一张纸,画了一个直角三角形。 
 “注意到了吗?孩子,所有的直角三角形都有这样一个性质——这两条直角边的平方和,就刚好等于这条斜边的平方!”叔叔微笑着说。 
爱因斯坦看来看去,似乎显得不太相信(好样的!异端就要来了!),又用手指在纸上量来度去。 
 “不用量了,这个关系已经经过严格的几何证明了,对所有的三角形都是适用的,是不会错的。早在2000年前,古希腊的一位大数学家就给出证明了。孩子,你为什么不也来试试呢?试着去证明它……”叔叔摸着小爱因斯坦的头。 
 太有挑战性了!太刺激了!爱因斯坦一头扎了进去,下决心要把它给证明出来。 
 一连几个星期,爱因斯坦一个人一有时间就坐到小书桌前,对着一个直角三角形思考着,涂划着,计算着…… 
 三个星期后,爱因斯坦根据三角形的相似性成功给出了证明!当他把证明拿给叔叔看时,雅各布惊叹不已,不禁为侄儿的数学才能折服。本来自己只是想告诉侄儿有这么一个几何命题,不经意间鼓励他去证明,没想到他竟然办到了! 
 天才喷薄而出! 
 这是一个属于你的时代!来吧!爱因斯坦! 
 在学习平面几何的过程中,简洁而又严谨的几何公理、定理给爱因斯坦留下了非常深刻的印象;那种建造体系的方法,给了他无比强烈的震撼! 
 欧几里得几何从一些显而易见、直接承认其为真的公理出发,利用逻辑推理的方法,用这些公理推理出一大串定理和推论,证明过程无懈可击。就像倒金字塔,从一点出发,一步一步地建立起整幢欧几里得几何大厦。 
 在《几何原本》第一卷中,欧几里得一开篇就给出23个定义,说明了研究的基本要素;5个公设(包括著名的第五公设);以及5个公理。这些定义、公设和公理,都是我们耳濡目染的,是我们的原始经验,于是直接承认它们为真命题。之后就是从以上的定义、公设和公理出发,推理出48个命题。非常严谨和简洁,流露出一种和谐、简单、明确和有秩序的美。 
这就是数学上极其美丽的公理方法,是数学上最壮丽的篇章,最恢弘的史诗。 
 公元前3世纪,亚里士多德总结了前人积累的逻辑知识,用
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