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第七章 神奇的时钟结构
他在不同方向点上灯,吃惊地发现,无论怎样移动仪器,他总是被同样速度的光所映照。这种情况大大违反了牛顿的定律。大约在1900年,正是这一阵发自物理学“心脏”中的轻微的杂音,第一次引起了科学家的激动和疑虑。

    我们还无从断定年轻的爱因斯但当时是否已领悟到这个新问题。他并不是一个特别用功的大学生。但是,可以肯定的是,当他到伯尔尼去的时候,也就是在好几年前当他还是个十多岁的孩子的时候,他就曾经问过自己:从光的角度来看,我们的体验将会是怎样的呢?

    对这个问题的回答充满许多自相矛盾的论点,十分棘手。但是,尽管有这些自相矛盾的论点,最困难的还不是如何回答这个问题,而是如何证明这个问题。牛顿和爱因斯但这种人的天才在于,他们提出一些天真浅显的问题,而由这些问题引出的答案却常常是极为惊人的。诗人威廉?库柏(illiam cowper)鉴于牛顿的这种品格,把他叫作“一位孩子似的明哲之士”(a child-1ike sage),这一描绘也完全符合爱因斯但时常流露出来的那种对大千世界无比诧异与好奇的神清。无论是在他谈及乘坐一束光线或者是谈及穿越空间时,爱因斯但的言辞中总是充满了对于这种原理的美丽商朴实的描述。我将引用他的著作中的一页。我来到了这座钟塔的底部,登上他当年作为瑞士专利局职员去上班时每天乘坐的有轨电车。

    爱因斯但在他10多岁时的想法是:“如果我坐在一束光线上,这个世界看上去将是怎样的呢?”假设这辆电车从这座钟塔出发,沿我们看到这座钟的时间的光线驶去。那么,这座钟就会静上不动,我,和这辆沿光线运动的电车,就会在时间上固定下来。时间就会停滞。

    让我来说明这个问题。假设我背后这座钟在我离开时指向“正午十二时”。现在我以光速离开它186000英里。这应该花费了我一秒钟的时间。但是,这座钟上的时间在我看来仍然是“正午”,因为在这座钟上光速花费的时间恰好与我花费的时间一样长。至少我所看到的是这样,至少在这辆电车内部的宇宙是这样,在保持与光速相同的速度中,我使自己与时光的流逝分割开来了。

    这真是一个不同寻常的似非而是的佯谬。我无意深究其含义,也不涉及爱因斯坦所关注的其它问题。我只注意这样一个问题:假如我乘坐一束光线,对我来说,时间就会突然终止。而且,这必定意味着,当我接近光速时(这正是我在这辆电车中所要模拟的),我就置身于我的时间与空间的车厢之中,而这个车厢正在越来越远离我周围的各种常规状态的事物。

    这种似非而是的佯谬说明了两个问题。一个问题很明显:所谓普遍时间并不存在。但更为微妙的是,这位旅行者和待在家里的人的体验大不相同——对走在这条路上的每一个人来说,都是如此。我在这辆电车上的体验始终归如一:我发现了同样的规律,发现了同样的时间,距离、空间、质量和力量之间的那些关系,而且每一个别的观察看也会发现这些。但是,我的时间、距离等等的实际价值却不同于那个站在人行道上的人。

    这就是相对论原理的核心。但显而易见的问题是:“好吧,是什么使他的车厢和我的车厢联结在一起的呢?”是光的流逝:光是联结我们的信息载体。这就是我们为什么说这是1881年以来使人们迷惑不解的最重要的实验事实:当我们交换信号,我们发现信息在我们之间以相同的速度传递。光速对于我们具有同样的意义。于是,很自然,时间、空间和质量等因人而异,因为它们的规律只是对车厢里的我和外面的那个人来说才是始终如一的——而光速总是具有同等意义。

    光和其它放射物都是从一个事件中像水波一样扩展到整个空间的信号,有关这一事件的消息的向外
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