這些令人不可思議的問(wèn)題，科學(xué)家到底是如何找到答案的？

看完這本書(shū)，你將不再對(duì)以上這些問(wèn)題感到疑惑，不但不會(huì)疑惑，你還可以很自信地給你的親朋好友解答他們心中同樣的疑惑。

所有這一切，都要從愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)的相對(duì)論開(kāi)始講起，這的的確確是一個(gè)偉大的理論，這是上個(gè)世紀(jì)人類對(duì)這個(gè)宇宙秘密最深刻的一次發(fā)現(xiàn)，這個(gè)理論可以解答你心中無(wú)數(shù)的疑惑。你可能還是感到茫然地在看著我：“我聽(tīng)說(shuō)過(guò)相對(duì)論，可是它跟我們的日常生活有關(guān)系嗎？”

當(dāng)然是有關(guān)系的，比如，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)是一個(gè)滿大街都可以看到的常用小電器了，我估計(jì)很多讀者都有一個(gè)車載的，或者手機(jī)里面就有一個(gè)。我告訴你，如果沒(méi)有相對(duì)論，那么這玩意兒可就會(huì)出大問(wèn)題。因?yàn)楦鶕?jù)相對(duì)論，衛(wèi)星上面的時(shí)鐘會(huì)比地面上的時(shí)鐘走得快，每天大約快38微秒（0.000038秒），這個(gè)時(shí)鐘的快慢并不是因?yàn)橛?jì)時(shí)器精度不夠造成的，而是因?yàn)闀r(shí)間本身真正的變慢了。你設(shè)想一下，如果人類沒(méi)有掌握相對(duì)論的知識(shí)，那么就不會(huì)知道發(fā)射到天上的衛(wèi)星哪怕用再精確的計(jì)時(shí)工具計(jì)時(shí)，也不可能消除這個(gè)誤差。你千萬(wàn)不要小看這似乎微不足道的38微秒，如果不校正的話，那么GPS導(dǎo)航系統(tǒng)每天積累的誤差將超過(guò)10公里（當(dāng)然這個(gè)誤差是垂直方向上的，不是水平方向上的），如果美軍用這個(gè)來(lái)導(dǎo)航導(dǎo)彈的話，那麻煩可就大了。因此在GPS衛(wèi)星發(fā)射前，要先把其時(shí)鐘的走動(dòng)頻率調(diào)慢100億分之4.465，把10.23兆赫調(diào)為10.22999999543兆赫，這些數(shù)字全靠有了相對(duì)論才能那么精確地計(jì)算出來(lái)。

“神奇！”你大概會(huì)驚呼一聲，“相對(duì)論原來(lái)就是這個(gè)啊。”哦不，這并不代表相對(duì)論，衛(wèi)星上的時(shí)間變快只不過(guò)是相對(duì)論無(wú)數(shù)推論中的一個(gè)，我們通過(guò)相對(duì)論可以精確地計(jì)算出衛(wèi)星上的時(shí)鐘和地面上的時(shí)鐘的誤差到底是多少。相對(duì)論還有很多很多的推論，小到推測(cè)水星的運(yùn)行軌道、在發(fā)生日全食時(shí)星星的位置，大到可以推演太陽(yáng)的過(guò)去與未來(lái)，甚至宇宙的過(guò)去與未來(lái)?！吧衿妫　蹦阍俅误@呼一聲，“不過(guò)你越說(shuō)越玄乎了，我還是有點(diǎn)不信，你先別說(shuō)得那么遠(yuǎn)，你前面說(shuō)啥來(lái)著？時(shí)間本身變慢了？這個(gè)太讓我難以理解了。在我眼里時(shí)間本身是均勻流逝的，我們感受的所謂快慢無(wú)非是我們自己的感覺(jué)在變化，即便是你的表和我的表走時(shí)不準(zhǔn)那也不是時(shí)間本身不準(zhǔn)，而是我們的手表精度不夠造成的。中午12點(diǎn)整開(kāi)飯對(duì)任何人來(lái)說(shuō)都是12點(diǎn)整開(kāi)飯，這是一個(gè)客觀事實(shí)擺在那里，不會(huì)因?yàn)槲矣玫氖且粔K真的勞力士還是一塊山寨勞力士而改變。”坦誠(chéng)地說(shuō)，我非常理解你的這種想法，并且，我還要恭喜你，你的這個(gè)思想和偉大的牛頓是一模一樣的。但非常遺憾，這個(gè)想法錯(cuò)了，真的錯(cuò)了。

相對(duì)論是研究時(shí)間、空間、運(yùn)動(dòng)這三者關(guān)系的理論體系的總稱，它是這100多年來(lái)人類最偉大的兩個(gè)理論之一（還有一個(gè)是量子理論，那又將是一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的激動(dòng)人心的故事，推薦閱讀《上帝擲骰子嗎？量子物理史話》，作者曹天元），諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)是不足以來(lái)評(píng)價(jià)相對(duì)論的偉大的。如果上帝真的存在的話，上帝過(guò)去總是說(shuō)：“人類一思考，上帝就發(fā)笑?！比祟愑辛讼鄬?duì)論之后，上帝改口了：“人類一思考，上帝就發(fā)慌?！?/p>

我們對(duì)相對(duì)論的誤解實(shí)在是太多了。大多數(shù)人都覺(jué)得相對(duì)論很神秘、很深?yuàn)W，是大科學(xué)家才能理解的東西。這種誤解來(lái)源于一個(gè)廣為流傳的關(guān)于相對(duì)論有多難懂的故事，說(shuō)的是一個(gè)記者問(wèn)天文學(xué)家愛(ài)丁頓：“聽(tīng)說(shuō)全世界總共只有三個(gè)人能懂愛(ài)因斯坦的相對(duì)論，您是其中之一，是不是這樣？”愛(ài)丁頓一時(shí)沉默了，正當(dāng)記者以為愛(ài)丁頓要反駁的時(shí)候，沒(méi)想到愛(ài)丁頓說(shuō)：“我正在想另外兩個(gè)人是誰(shuí)。”我估計(jì)當(dāng)時(shí)這個(gè)記者就震驚了。不管這個(gè)故事是真是假，總之給我們的一個(gè)印象就是相對(duì)論很難懂。但是大家千萬(wàn)不要忘了，這個(gè)故事發(fā)生在100多年前的1906年，那時(shí)候相對(duì)論剛剛被愛(ài)因斯坦用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)語(yǔ)言描述出來(lái)，對(duì)那個(gè)時(shí)代的人來(lái)說(shuō)確實(shí)是很難理解的。不要說(shuō)相對(duì)論了，你想象一下如果你回到乾隆年間，對(duì)大知識(shí)分子紀(jì)曉嵐說(shuō)隨便找一個(gè)三角形的東西，把三只角割下來(lái)拼在一起，不多不少，總是恰好能拼出直直的一條邊。