艾尔伯特爱因斯坦作为 20 世纪最伟大的思想家之一,他引入了革命性的概念,动摇了我们对物理世界的理解,从而永远改变了科学的面貌。
爱因斯坦最具决定性的品质之一是他通过想象现实生活场景来概念化复杂科学思想的非凡能力。 他称这些场景为”思想实验“,这是德语“思想实验”的意思。
以下是一些思想实验,展示了爱因斯坦的一些最具突破性的发现。
想象一下你正在追逐一束光。
这是爱因斯坦的东西当他16岁的时候就开始思考。 如果你追逐穿过太空的光束,会发生什么?
爱因斯坦推断,如果你能以某种方式追上光,你就能够观察到冻结在太空中的光。 但光不能在太空中冻结,否则它就不再是光了。
最终爱因斯坦意识到光不能减慢,并且必须始终以光速远离他。 因此,其他一些事情必须改变。 爱因斯坦最终意识到时间本身必须改变,这为他的狭义相对论。
想象一下你站在火车上。
想象一下你是站在火车上而你的朋友站在火车外面,看着它经过。 如果如果闪电击中火车的两端,你的朋友会同时看到两道闪电。
但在火车上,你更接近火车驶向的闪电。 所以你首先看到闪电是因为光的传播距离较短。
这个思想实验表明,对于一个移动的人来说,时间的移动与对于一个静止的人来说是不同的,这巩固了爱因斯坦的信念,即时间和空间是相对的,同时性不存在。 这是爱因斯坦狭义相对论的基石。
想象一下你在一艘火箭飞船上有一个双胞胎。
这个思想实验是众所周知的爱因斯坦光钟思想实验的变体,它与时间的流逝有关。
比方说你有一个双胞胎,几乎和你同时出生。 但是,当你的双胞胎出生的那一刻,他或她就被安置在一艘宇宙飞船中,并被发射到太空中,以接近光速的速度穿越宇宙。
根据爱因斯坦的狭义相对论,你和你的双胞胎的年龄会有所不同。 由于时间越接近光速,时间流逝得越慢,所以你的双胞胎的衰老速度会更慢。
当宇宙飞船返回地球时,你可能正在努力解决你的退休问题,而你的双胞胎正试图度过青春期。
想象一下你站在一个盒子里。
想象你是漂浮在盒子里,看不到盒子外面发生的事情。 突然,你跌倒在地板上。 所以发生了什么事? 盒子是被重力拉下来的吗? 或者盒子是被绳子向上拉而加速的吗?
这两种效应会产生相同的结果,这一事实使爱因斯坦得出结论:引力和加速度之间没有区别——它们是同一件事。
现在考虑一下爱因斯坦先前的断言:时间和空间不是绝对的。 如果运动可以影响时间和空间,而重力和加速度是同一件事,那就意味着重力实际上可以影响时间和空间。
引力扭曲时空的能力是爱因斯坦理论的重要组成部分。
想象一下你正在扔一枚双面硬币。
爱因斯坦并不是量子理论的最大支持者。 事实上,他总是想出思想实验来试图反驳它。 但正是这些思想实验向量子理论的先驱提出了挑战,要求其将其完善到最精细的细节。
爱因斯坦的思想实验之一与量子纠缠,爱因斯坦喜欢称之为“幽灵般的远距离作用”。
想象一下,您有一枚双面硬币,可以轻松地分成两半。 你抛硬币,看也不看,把一面交给你的朋友,另一面留给自己。 然后你的朋友登上一艘火箭飞船,穿越宇宙。
然后你看看你的硬币。 你看到你手里拿着硬币的正面,你立刻就知道你的朋友,此时距离你数十亿光年,拿着的是反面。
如果你认为这些硬币的侧面是不确定的,在正面和反面之间来回变化,直到你看到一枚硬币的时间点,那么硬币就可以绕过光速,无论有多少光,都会立即相互影响岁月将他们分开。
本文最初发表于商业内幕。
更多来自商业内幕: