相对论为何这么难理解?

 我来答
百岁易枯荣
2020-11-05 · 没有地方可以去玩耍,好好答题好好学习。
百岁易枯荣
采纳数:141 获赞数:3721

向TA提问 私信TA
展开全部

所有的物理学家其实都有一个伟大的梦想,那就是寻找那个终极理论,也即可以解释一切的万有理论


牛顿,麦克斯韦,爱因斯坦,薛定谔等,虽然都提出了伟大的理论来解释我们的宇宙,但谁都不认为自己所提出的理论就是万有理论,因为无论是谁提出来的理论,总是有不完美的地方,那种可以解释一切的理论究竟在哪里,我们离它多远,没有人知道,我们唯一能确定的是:

我们离它越来越近了!


因为每提出一个新的伟大的理论,总是能够包容以前的理论,用一句计算机行业的行话来说,就是新的物理理论似乎总是向下兼容的,比如狭义相对论可以由广义相对论近似地推导出(当牛顿万有引力常数G等于0时),经典力学可以由广义相对论近似地推导出(当光速C为无限大时)。


但每一个更伟大更包容的理论,更难被常人所理解,可以肯定的说,牛顿的经典力学肯定比爱因斯坦的广义相对论容易理解,化学一定比原子物理学更容易理解,而原子物理学一定比量子力学更容易理解。


为何会如此?


(二)

要回答这个问题,先要牵扯出另外一个话题:外部实在,共识实在及内部实在。

先作几个名词解释:


实在:(Reality)这个概念源自柏拉图,也可理解为是“真实”的。


下面三个名词解释参考自Max Tegmark的著作《穿越平行宇宙》


外部实在:物理世界。即使人类不存在,物理世界也一定会存在;


共识实在:有自我意识的观察者都认同的关于物理世界的共有描述;


内部实在:你主观上对外部实在的感知;


外部实在是客观的,永远都在那里,不会因为任何人而改变;而内部实在是主观的,每个人的主观感是完全不一样的;


而处于中间的共识实在,是外部实在与内部实在之间的桥梁,这个桥梁,就是一种对于外部实在的共有描述,并让所有人都认同。

从外部实在得出共识实在,就是物理学要研究的问题;而从共识实在中得出内部实在,是认知科学要研究的问题。


一个外部实在最终到内部实在,也就是你最终大脑中所形成的关于外部实在的认知,必然要经历中间这个共识实在的,也就是关于外部实在的共有描述。


一个外部实在,比如太阳系及各行星间关系,我们是无法直接理解的,如何最终转换为内部实在,也就是我们人类的认知,我们目前是采取这样的策略:


1)研究外部实在的各种外在现象, 找出其规律,提出假说,根据假说推导出对应的数学关系,几乎所有伟大的物理理论,一定有一个核心,那就是数学公式,我们也知道,几乎所有伟大的理论,似乎都是计算出来的;


2)用来描述外部实在的数学公式是抽象的,很难在我们的大脑中形成感性的认知,因此每个伟大的物理理论,都伴随这对于这一理论的解释,这一解释就是关于物理世界的共有描述,也就是共识实在;


3)根据共识实在的共有描述,形成自己的认知(理解);


虽然这似乎解决了我们理解外部实在的问题,但内部实在的获得,并非这唯一的途径,比如我们所见的任何物体在我们大脑中所形成的认知,也是内部实在,它没有经过任何的解释及描述,也会在我们大脑中形成一个认知,而这个认知,往往是错误的,比如地球的圆的,你根本无法从外部实在中直接获得,你看到的是“大地是平坦的”这样的现象;


所以,我们的宇宙中许许多多的物理定律,必须要经历“数学公式+理论解释”来让我们获得认知,否则,外部世界的很多规律,对于我们人类来说,是违背直觉的。


(三)

物理学发展到今天,形成了众多的理论,被誉为“最接近理查德费曼的科学家”的Max Tegmark,在他的论文《The Mathematical Universe》中,做了一个理论谱系图,总结了目前几乎所有主流的理论,如下图:



通过这个理论谱系图,他发现出一个规律,理论越往上,文字部分会越来越少,但却是高度数学化的;越往下,文字部分会越来越多,但数学公式却越来越少,甚至到了底端的社会学,数学方程的数量为零。

这样就解释了,为何越往上的理论,越抽象,越难理解,因为越往上,文字能够解释的越来越少(也更违背直觉),也许万有理论发现的那天,我们会发现,这个理论仅仅只有一个数学方程而已,甚至可以简单到印在T恤衫上呢!

惠华小知识
高粉答主

2020-11-12 · 主要从事电影娱乐领域
惠华小知识
采纳数:801 获赞数:27850

向TA提问 私信TA
展开全部
因为相对论是爱因斯坦建立在物理基础上的一部学术巨作,并且是爱因斯坦最高的学术成就。因此很难被常人理解。
已赞过 已踩过<
你对这个回答的评价是?
评论 收起
公知克星V
2021-02-16
知道答主
回答量:18
采纳率:0%
帮助的人:1.3万
展开全部
理解相对论的关键是微元d约掉,爱因斯坦运气发功将微元d约掉提出了著名的光速不变原理(x=ct,x'=ct',位置等于速度乘时刻),然后进入四维时空方能理解相对论,绝大多数人的功力远远不如爱因斯坦,故相对论很难理解
已赞过 已踩过<
你对这个回答的评价是?
评论 收起
宇宙解秘者量子学家
2021-07-06
知道答主
回答量:11
采纳率:0%
帮助的人:7329
展开全部
相对论是一个不完善的理论,读者难理解相对论,我相信作者一样难理解相对论,这就是一个偏题的相对论,相对论应该是讲宇宙大自然万物万种和万象的相对性,如星系时空中的一切物质和生物都是相对性存在,没有绝对的真空,也没有绝对不变的物质,一切都是走一个相对相互的运动和变化的循环过程,形成它们时空性存在,是时空决定时空的环境气候和物质与生物,所以太阳系中只有地球存在雨水,从而形成生物的进化,一切物质和生物都存在组合与分化的过程,构成它们的相对时空性存在,一个星系就是阳与阴两极能量循环运动和变化的过程,构成星系时空能量场,促成星系时空能量场中的一切物质和生物都是相对性存在,无数的相对性存在的星系时空构成宇宙的相对性存在,这就是宇宙大自然的相对论本性。
已赞过 已踩过<
你对这个回答的评价是?
评论 收起
教育答主李老师
2020-11-12 · 教育是一种奋斗的事业
教育答主李老师
采纳数:4 获赞数:162

向TA提问 私信TA
展开全部
因为这是属于物理学中的顶端理论,不理解是很正常的。
已赞过 已踩过<
你对这个回答的评价是?
评论 收起
收起 更多回答(11)
推荐律师服务: 若未解决您的问题,请您详细描述您的问题,通过百度律临进行免费专业咨询

为你推荐:

下载百度知道APP,抢鲜体验
使用百度知道APP,立即抢鲜体验。你的手机镜头里或许有别人想知道的答案。
扫描二维码下载
×

类别

我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。

说明

0/200

提交
取消

辅 助

模 式