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能量的国际单位 道德经之有生於无(3)

2018-02-18 10:03 网络整理 教案网

迈克耳逊一莫雷实验是物理史上最有名的“失败的实验”使物理学家处于左右为难的境地,解释电磁及光等许多物理现象的以太理论基础出现了大问题。物理学家在这个著名实验面前真是一筹莫展,以太概念作为绝对运动的代表,是经典物理学和经典时空观的基础。这根支撑着经典物理学大厦的梁柱竟然被一个实验的结果无情地否定,如果没有媒质以太作为运动参照物就无法确定速度。单独一个物体是没有速度概念的,整个经典物理学轰然崩塌。迈克耳逊一莫雷实验成为近代物理学理论领域的新起点,20世纪物理学进入脑筋急转弯时代。

英国著名物理学家开尔文勋爵在1900年新春之际,在送别旧世纪所作的讲演中讲道:“19世纪已将物理学大厦全部建成,今后物理学家的任务就是修饰这座大厦了。”同时也提到物理学的天空也飘浮着两朵小小的令人不安的乌云,一朵为迈克尔逊-莫雷实验否定了以太的存在,另一朵为黑体辐射理论出现的紫外灾难。由于麦克斯韦方程组解出电磁波在真空中传播速度是一个自然常数。按照经典力学的时空观宇宙中必需存在绝对静止的电磁波传播媒质以太。然而1887年的迈克耳逊一莫雷实验测量不到地球相对于以太的运动速度使经典物理学陷入了危机。

1904年荷兰著名物理学家亨德里克·安东·洛伦兹(1902年度诺贝尔物理学奖获得者)提出了洛伦兹变换用于解释迈克耳逊-莫雷实验。他设想观察者相对于以太用一定速度运动时,电磁波媒质以太长度在运动方向上会发生收缩,抵消了不同方向上的光速差异,这样就解释了迈克耳孙-莫雷实验测量不到以太风的结果。

1879年3月14日人类历史上最伟大的物理学家之一阿尔伯特·爱因斯坦(1921年诺贝尔物理学奖获得者)出生于德国乌尔姆市,16岁的爱因斯坦开始思考人以光速运动时会看到什么现象,对经典理论的内在矛盾产生困惑。奥地利物理学家恩斯特·马赫对绝对时空观的批判,洛伦兹变换的相对性原理和麦克斯韦方程组光速不变原理,使爱因斯坦想到既然测量不到电磁波媒质以太,就抛弃绝对速度的概念,重新了定义空间和时间概念,提出没有绝对的时间和没有绝对静止的空间,所有时间和空间都是和运动联系在一起的,提出电磁波的传播不需要媒质以太。

1905年被称为“爱因斯坦奇迹年”一年之中发表了5篇划时代的物理学论文,开创物理学的新纪元。霍金在《时间简史》序言中写道:我朋友有建议我书中不要写公式,那样会吓跑至少一半读者,所以我考虑过不写,不过后来我还是决定写且仅写爱因斯坦的一个公式E=mc2。质能方程E=mc2,E表示能量,m代表质量,而c则表示光速。质能方程E=mc2是如此伟大,以至于成为科学的代表符号。质能方程E=mc2指出物体高速运动会出现时间变慢和物体变短现象,即钟慢尺缩效应。

质能方程E=mc2家户喻晓,指出物质运动速度不可能超越真空中的光速,物质运动速度达到真空中的光速时间停止,物质运动速度超越真空中的光速时间将倒流。时间停止是什么感觉、时间倒流是什么状况、如果时间能倒流,历史就可以改写,时空的因果关系将一片混乱。如何也想象不出发生时间倒流的情景,科学解释光速真的很让人困惑和茫然。

佛门宝典《般若波罗蜜多心经》记载:观自在菩萨,行深般若波罗蜜多时,照见五蕴皆空,度一切苦厄。舍利子,色不异空,空不异色,色即是空,空即是色,受想行识亦复如是。大慈大悲的观世音菩萨,在心经里给迷迷茫茫的人指出光的本质。色不异空间,空间不异色,色即是空间,空间即是色,感谢救苦救难的观世音菩萨指点迷津。观世音菩萨指出:光的本质是空间。

质能方程E=mc2:E表示能量,m代表质量,c表示光速。

光速c=空间距离除以时间长短等于速度,光一秒钟时间传播299,792,458 米距离称为光速。299,792,458米除以一秒钟等于光速。