沙滩上的爱因斯坦，生活中的相对论 马克·拉谢兹-雷伊著 哈雷译
（这个台版竖体繁体字阅读不方便，但也比之前看过的那本法国科普书好很多，主要是译者的水准决定的。[?]）
生活中随处可见爱因斯坦的相对论，从手机定位到早晚颠倒的出国时差，从时间到空间，整个宇宙都摆脱不了它！

徜徉在哲学的沙滩上
我來，我见，我征服（拉丁語：VENI VIDI VICI，国际音标：/weːniː wiːdiː wiːkiː/）
爱因斯坦在童年并未展现出过人的天分，反倒在语言学习上有困难。学业上也出现了一些问题，但主要是因为他蔑视权威，而且这种态度终其一生都没变。
瑞士专利局担任“三等技术员”。
三次相对论革命：狭义相对论、广义相对论和相对论宇宙学。
1939年写信给罗斯福，陈述了纳粹拥有的铀可以用于制造原子弹...推动了美国核武的“曼哈顿计划”。（洛斯阿拉莫斯）
1945年爱因斯坦又写信给小罗斯福，恳求他放弃这种武器。（简称FDR，美国历史上唯一连任超过两届的总统）

一、什么？狭义相对论居然挽救了物理学？
伽利略当年以一句等速运动跟静止没有区别来概括相对性原理。爱因斯坦成功将其延伸到电磁波的传播。
唯有观察者之间的相对运动能被彼此察觉。
让宇宙万物用单一的时间系统以调和所有自然现象是不可能的。单一时空的概念不仅过世，在当前对世界本质的理论或哲学上的反思也不再重要。每个人有各自的固有时间，此乃思考食物的主要概念...
牛顿力学关于惯性原理的描述：“自由物体，不是保持静止，就是等速直线前进。”，在狭义相对论，这个定理就变成：“自由物体，会在时空中直线前进。”描述跟概念都简化多了...
“凡事都应弄得愈简单愈好，但是别把它简化了。”
人人都有一天世界线。（生命线）（在时空中，每一个点都代表一起事件。）
物理面前一律平等，没有优先的方向。
“真正的时间”根本不存在。
双生子佯谬（两条不同的生命线，上太空的那位经历了几次加速和减速，世界线较为卷曲...）

1905年，此时的爱因斯坦还在瑞士的专利局评估专利案件的价值。他曾写道，“没有这份工作的话，我会疯掉。”生活上有了保障，他便有时间思考，并发表五篇掀起物理革命的重量级文章。①《关于光的产生和转变的一个启发性观点》，提出光量子假说；②《关于测量分子大小的新方法》③《根据分子的热运动论来解释静止液体中悬浮粒子运动》，与他博士论文有关，论证了微小粒子在液体中的布朗运动是与液体分子的碰撞所致，这个事实也验证了原子跟分子的存在；④《论运动物体的电动力学》⑤《物体的惯性与它所含有的能量有关吗？》，此两篇是狭义相对论的基础，$E=mc^2$就是从后者中提出的。(energy=milk×coffee^2也不错。)

c被看成是一种那自然基本常数，与其说是光的特性，不如说是时空本身的特性。
光锥（Light cone）
时空中并不存在共同的时间轴来确定两起事件的同时性。
我在任何一瞬间发出的所有光线构成了那一刻的未来光锥；我在任何一瞬间收到的所有光线构成的那一刻的过去光锥。

二、广义相对论反映出宇宙的几何性质
莱布尼兹建议改用空间关联的概念：空间并不是一个可容纳万物的独立实体，而是万物间的一种相互关联。
牛顿的万花油引力理论表示，自由落体的通用原理是指物体所受的重力与他们的质量成正比。准确地说，惯性质量（物体抗拒其运动状态被改变的性质）就是重力质量（引力质量）（跟惯性质量相反，是被重力影响而改变运动状态的程度）。自由落体的通用原理是在两者互补下确保其有效性。局部讲，我们不可能分辨加速度和重力造成的影响，这两种效应根本无法区分。（就如伽利略说无法分辨匀速运动的船和静止的船一样。）
将重力视为时空弯曲，也就是将两者当成一样的东西。
顺着时空的弯曲，沿着空中某一条曲线前进：更正确的说法是，沿着某条完全贴合此曲面的自然曲线运动，这种曲线又被称为测地线。
地球沿着被太阳弯曲的时空测地线移动...
时空的所有特性皆由宇宙内含物质与能量决定。
这种变形的传播可被当成时空的“弹性”效应。重力即弯曲本身，绕太阳公转的行星不过是沿着时空弯曲移动罢了。
三、来验证爱因斯坦的理论吧
水星近日点轨道进动视因为太阳周围的时空弯曲所导致。（有缺点的人，像是脸上有美人痣的美人...）
水星刚好通过一段被太阳质量严重扭曲的时空区域。
1911年爱因斯坦就想到，光线因太阳质量影响的骗着可悲观测到。爱因斯坦甚至在他的理论还没有完备时就已算出预期的偏差...1914年德国的天文学家曾企图在俄罗斯观察这种光线的偏折现象，不幸的是还没开始工作，就被沙皇的军队逮个正着。1919年，首批了解爱因斯坦理论的人之一，爱丁顿...
四、这才叫真正的宇宙科学
人类对宇宙的论述最初入神话般，自牛顿时代起宇宙论才真正跟物理学扯上关系。但最终使宇宙学称为一门独立科学的，还是爱因斯坦的相对论。
cosmo希腊文世界，柏拉图用cosmos[?]称呼世界，这个词带有和谐、秩序，甚至是美学的意思。他想以此强调，世界是被一个真实和谐的秩序所支配。他进一步指出，宇宙不仅井然有序，也可用几何学剖析和解释其规律。柏拉图假设的和谐世界系统几何架构师现今学问的雏形，科学也是从数学和几何角度发展而来。（《尸子》中提出“四方上下曰宇，往古来今曰宙。”这是迄今在中国典籍中找到的与现代“时空”概念最好的对应。）
比利时物理学家兼神父勒梅特发现...

If this is blue, you're driving too fast.
五、话说从前---宇宙的悠久历史
宇宙的膨胀并没有所谓的中心，所有的星系都在远离我们所处的星系，但相对于任何其他星系来说也是如此。
1920年代末才发现宇宙的膨胀。于是爱因斯坦承认“错误”，他说这是他一生中最大的错误，并放弃了他觉得无用的常数。勒梅特却继续保留这常数...
六、看！就是那一道来自远方的光！
普朗克时期后的三十八万年，宇宙被充分稀释。光子因此停止散射。电子和原子核重新组合成原子。
（大国的差异在书里）
七、相对论在宇宙学的优秀表现
首次观测到的时空弯曲是在1919年日全食期间，某颗星在天空中的影像因太阳导致的光线偏折而移动了位置。
重力透镜效应还可以把遥远天体的影像变形或重复。
八、寻找爱捉迷藏的引力波
“每一个观测到的现象，都对应于稍纵即逝的某个瞬间，眨眼即逝。”
1916年，爱因斯坦刚完成广义相对论不久，就预言了重力波的存在。重力波是一种在弹性介质中以光速传播的振动，这里的弹性介质就是时空本身。
LIGO是有史以来最昂贵的科学计划，产不多是伊拉克战争一小时的预算。
重力波是由重力产生，但重力波本身也会产生重力。
后记
没有最好、只有更好，等着被超越的天才
爱因斯坦凭借两个相对论，不仅颠覆了物理学，也颠覆了自牛顿时代以来沿用的时间、空间和物质的概念。然而真正的革命还没有完全开始进入我们的生活中：我们始终得努力想象恒定的光速、弯曲的时空、一个不存在时间的世界究竟是怎么回事。
对每一个能应用在某方面的物理理论来说，最好的命运是被合并到另一个理论中，以成就更全面的理论。
非交换几何，位置无法被“点”精确定义，这种几何的模糊跟量子物理的主张完全相符。非交换几何类似一种量子几何...

On this day..

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