2012年5月4日星期五

狭义相对论发现史翻译有感

最近因为看了一期NGC的Beyond the cosmos,再次对相对论、量子力学等一系列知识产生了兴趣。尤其是想到这些理论中的内容是多么的违反直觉,同时却又有无数的实验证明它们是对的,于是又整天开始想这些无聊的问题了。

关于电磁波

记得高中光学讲电磁波的时候,估计都会听过波粒二相性的说法,当时听课的时候真的不知道怎么去理解。当然,现在算是知道了,其实科学界早已抛弃这种说法,转而支持“几率波”的说法。或者说,光波并不是一种机械波,而是光子到达某处的概率有多少的一种几率波。所谓波粒二象性,只是当时人们无法脱离机械波的条框来看到光波所造成的幻觉:一方面双缝实验证明光具有波的特性,另一方面又存在胶片上面确实可以录得诸如一个光点这样的事实。正是因为这种错误的假定,使得人们开始寻找光“机械波”的载体——以太(当然,还有其它的原因)。事实上,后来发展出来的量子力学便是基于“几率波”这一假设,然而根据该假设所推导出来的众多理论,是非常的违反直觉的,比如量子纠缠。当时这个现象让爱因斯坦一度对量子力学嗤之以鼻,他认为这只是一种数学幻觉。没错,除了相信量子力学这个“邪教”的一小撮“不明真相的群众”之外,大部分人都无法理解这一个学说,或者说无法接受。甚至还有人因为无法接受这种理论,而去设计一些实验来尝试证明量子力学是错的。这些实验最后无一例外的得出了非常让人高兴的结果——量子力学是对的。(操,有什么值得高兴的,应该沮丧才对吧。不,因为目前为止没有比量子力学的能够更加准确预言世界的物理理论了,证明它是失败的才让人沮丧呢。)其中一个实验就是证明量子纠缠的,关于这个实验的解释,回头再补充吧。嗯,重要的是,当时爱因斯坦说过一句话:“上帝不会掷色子”,而波尔回应道“不要再告诉上帝他应该干什么”。而这场纠纷最后居然是波尔赢了。没错,伟大的爱因斯坦,搞出相对论和核弹的爱因斯坦,居然输了!真让我感到悲伤。

关于光速

说到电磁波,就不得不说光速了。这个玩意儿太神奇了——“对于所有观测者而言,不存在任何物体的速度能够超越光速”,基于这一个假设,后来推导出了更多违反只觉得东西:运动物体的时间会发生膨胀(无论方向如何),长度会收缩(在运动的径向上),质量会变大(在运动方向的横截面上)。后面的推论就算了,光是想下面这个问题,我就表示无法想象结论为何:
一个位于地球1光年外的X星球,以近乎光速的速度靠近地球,上面的X星人朝着地球发出一个近乎光速的电子。请问,最后地球人与何时,分别遇到了哪一个时刻的X星球和X星人发出的近乎光速的电子?

发现历史

其实,这些发现也是一步步搞出来的。就拿牛顿的三大定律来说,对于今天的我们来说,这太容易理解了,可对于欧几里德那个时代的人来说,就非常的违反直觉:物体不施加力不久是应该最终会停下来么?所以物体要保持匀速运动,就必须持续施以恒定的力。我们普通人今天对于相对论等问题的困惑,无意于此。甚至对于当时参与这些理论发现过程的神级人物
来说,其懵懂的程度不见得比我们好多少。

最近我在翻译英文维基百科上关于狭义相对论的发现史(传送门在这里,以后翻译完成后的正式地址应该是这里),里面所描述的各种大牛几乎都曾有过错误的认知,作出过错误的假设,得出错误的结论。这些大牛包括庞加莱、洛仑兹、爱因斯坦……当你们看他们这些人认识世界与思考过程的历史资料,你心里面就有这么一个感觉:好大一座山啊!我还想到了另一个词:屎山。

我之所以想到后面那个词,是因为如下的几个事实:

  • 有个经典的高数笑话,高数课可以用如下两句话描述清楚:这他妈是个啥?这他妈又是个啥?
  • 连这些大牛们都弄出很多错误的想法来;
  • 通常搞不懂或者搞砸了的时候,老外用shit,也就是“屎”这个词来表达他们的心情。

有意思的是,爬这座屎山的我,居然感到无比的激动。

最后

中国人对于知识的渴望程度,无论用总量还是人均的口径来衡量,都是个效果。比如在5月2日时,维基百科上面的条目数中文位居12,后面跟着个越南。越南是什么货色,居然有资格紧随中国……如果说日本的人均拥有词条量是中国的20倍可以用人均GDP落后来解释,越南人均拥有维基百科词条量是中国人均数的10倍,我不知道还能怎么解释。功夫网?好吧……我表示不想找这种借口,尽管我也表示对于功夫网及其发明人和接班人的无比鄙视。

(5月2日不知因何原因,中文维基百科疯长了1万个条目,于是乎瞬间超越瑞典语。就像以前有人跟我说,其实我们比阿三同学还是好不少的那样,我很想说咱们能不这么低标准么?不过鉴于我们连越南相比都有点吃力,这句话当时就咽下去了。突然想起来,光程兄如何了?貌似越南现在都不搞这一套了。)

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