当爱因斯坦幻想自己骑在光束上，物理学家马克斯·玻恩在回忆爱因斯坦时说道：“他之所以如此与众不同，不是因为他的数学能力，而是因为他具有一种不可思议的洞悉自然奥秘的本领。”爱因斯坦的物理嗅觉异常灵敏，他能从大家熟视无睹的现象中闻出异味。他建立相对论的思想来源，可以追溯到16岁时突然产生的一个灵感。当时，爱因斯坦知道了光是以很快速度前进的电磁波，于是他想：如果骑在一束光上又能看到些什么呢？
广义相对论将万有引力描述为“时空”的弯曲而不仅仅是三维空间的弯曲。时空即使是平坦的也与普通的位置空间有许多有趣的本质区别。
平坦时空是狭义相对论的基础是光速不变定律及相对性原理前者是实验的要求确定光速为最大的信息传递速度并且不随观测系统而改变后者来自于对称性即对称的考虑该原理说物理定律不应该以参考系的改变而改变也就是说如果把你关在一条平稳行驶的大船舱里无论船动与不动你观察到的物理规律应该是一样的地恒动而人不知譬如闭舟而行不觉舟之运也尽管这的确是符合常识但是真把它与结合起来进而建立狭义由此得到的许多结论却令人大吃一惊首先我们需要修改关于时间和空间的概念它们不再是两个独立的绝对框架而是互相关联在一起时间是什么空间是什么同时是什么意思这些概念需要被重新考察和理清我们生活的空间是一个3维的世界发生的任何事件除了决定地点即位置之外发生的时间点也很重要如果把时间当作另外一个维度的话我们的世界便是4维的了称之为4维时空其实也是我们生活中常用的表达方式比如当电视里有新闻报道说纽约杀人案发生的同时小薇正在北京某个舞厅跳舞一类的话那么什么叫同时呢人们在日常生活中理解的时间是一个绝对概念就像是上帝在某处设立了一个大大的精确无比的标准钟然而如果你深入考察一下时间的概念可能会让你越想越糊涂时间是绝对的吗显然不符合现代社会里几乎每一个人都知道无论是地球还是太阳都只是浩瀚宇宙中一个小小的天体所以即使从现代一般人的常识来看也不应该存在一个绝对的时间因此闵可夫斯基曾经帮助构建了四位时空中包括了但仍然是平坦的人类的大脑难以想象四位的图像所以我们用由一个时间和两个的三位坐标甚至更简单的来说明闵氏空欧式空的区别图2的四图包括1个竖直方向表示未来向下便代表过去细心的读者可能会问间隔和距离的是不一样的图中怎么把它们的平方加减到一块儿去了那是因为使用了自然单位制将定义成了以后的文章都将如此洛伦茨变换则是中的一个双曲旋转如图所示可以看出不同于欧氏中的旋:间逆时针转动到轴却是顺转这是因为需要保持因而总保持在中间的位置这也因果有关一个人出生的事件一定发生在之前这个结论不会变无论是在或者都是一样质能关系所描述的不是互相转化表明质量能量同一个东西实际上就是它自身量的量度本文系作者系列文章之三《赛先生》获授权刊发欢迎个人转发分享刊物和机构如需请联系事宜更多精彩文章您可以回复目录接收往期文章目录每一篇获取方式也可以返回主页点击屏幕下方子菜单获取最新往期直达微博谢谢！
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