汽车首秀:为什么爱因斯坦一直认为世界是上帝设计好的?

在古希腊 , 宗教和哲学是密不可分的 , 因为人们相信 , 上帝设计了底层的规则 , 只是我们一直没有理解这些规则 。 比如毕达哥拉斯认为 , 我们的万物是由数字构成的 , 我们任何的自然规律都能够用自然数来解释 , 研究这些自然数不在于我们如何使用它 , 而是可以进一步发现上帝留给我们的真理 。
古希腊哲学要求 , 这些数字必须经过假设、演绎、推理和论证 , 就是我们解答数学题的整个过程 , 同时物理学的研究也遵循这套规则 。
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物理学大厦为何倾倒?
19世纪末 , 力学 , 电力学 , 以及热力学构成经典力学三大体系 , 牢不可破 , 它们也构筑了物理学的基石 。 当然这是经过反复论证之后的结果 , 比如海王星的发现 , 就是人们利用牛顿的万有引力 , 计算出质量当中缺失了一块 , 之后通过望远镜才找到它 。
当然这些都是宏观层面的研究 , 如果进入微观领域 , 很多规则就无法适用了 。 很多现象是牛顿、焦耳以及麦克斯韦等物理学研究所不能解释的 , 于是人们对于经典物理学规律产生了怀疑 。
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比如人们对于伽利略变换的怀疑 , 这也是我们经常做的一道数学题 , 假如你在匀速的高铁上奔跑 , 如果高铁的速度是300公里/小时 , 而你的速度是10公里/小时 。 如果你朝着高铁前进方向奔跑 , 你的速度就是300+10=310公里/小时 。 如果你是反向奔跑 , 你的速度也就是300-10=290公里/小时 。
可是如果把你替换成光 , 之后会是怎样呢?也就是300000公里/秒的速度向前奔跑会怎么样呢?光的速度会不会加快呢?可是科学家们发现 , 光的速度并没有变化 , 不管你这个高铁速度有多快 , 光的速度还是不变的 。
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这显然不符合经典物理学常识的 , 荷兰物理学家洛伦兹干脆就说 , 光是个常数 , 也就是说它的速度一直是不变的 , 时间是可以长短变化的 。 当他把变量重新设定之后 , 以前我们经典物理学当中的力学和电力学矛盾就消失了 , 洛伦兹为此搭建了数学模型 , 至于背后的物理学规律 , 他也搞不清楚 。
为何大家在旧的范式当中 , 进入不了新的物理大厦呢?因为经典物理学实在是太成功了 , 人们已经形成了路径依赖 。 1905年 , 还在瑞士专利局工作的爱因斯坦 , 发现伽利略变换是有问题的 。
相对于光速 , 我们生活在速度很慢的时空当中 , 因此速度是可以叠加的 。 可是如果我们生活在高速空间当中 , 这些规律就不能成立了 。 爱因斯坦在他的《论动体的电动力学》中建立了狭义相对论 , 从此经典的物理学中力学与电磁学形成了统一 。
这种物理学底层规律的融合 , 更让爱因斯坦相信 , 这个世界底层规律是上帝已经预设好的 , 而且底层的规律就像质能方程(E=mc)一样 , 简洁而又美丽 。 万有引力 , 电磁力 , 还有核力当中的弱力与强力 , 这四种貌似不相关的力 , 其中三种已经实现了融合 , 为什么没有一种简洁的规律 , 归纳上帝的底层规则呢?
世界是连续的吗?
世界是连续的还是非连续的?这就好比矢量图与位图的区别 , 玩过CAD软件的都知道 , 如果我们把CAD当中那些线无限放大 , 最后还是一条线 。 而我们现实当中所照的那些图片 , 如果我们逐渐放大 , 会发现它们是由无数点组成的 。
世界是连续的 , 这是19世纪末物理学家们的普遍认知 , 大学所学的微积分就是利用了这一原理 。 人们认为 , 时间和空间可以不断分割下去 。
1900年 , 现代物理学的奠基人马克斯·普朗克提出了一个假设 , 他认为能量是不连续的 , 而是一份一份的 。 在我们眼里之所以看上去是连续的 , 那是因为没有足够微观化 。