文章图片
文章图片
文章图片
文章图片
我们都知道 ， 宇宙万物都在不停地运动当中 ， 但这并不意味着运动一定是绝对的 ， 这里就涉及参照物的选择问题 。
举个简单的例子 ， 你和朋友坐在高速行驶的汽车里 ， 你们都会认为对方没有动 ， 都是静止的 。 但外面站在地面上的人会认为你们在快速运动 。
到底谁对谁错呢？
都对 ， 无论是静止还是运动都没有错 ， 只是参照物的选择不同罢了 。
同时这里还有一个更大的问题 。 当高速运动中的你和朋友突然急刹车时 ， 你会突然向前冲 ， 好像有某种力量推着你一样 ， 我们知道这是惯性作用 ， 并把这种无形的力叫做“惯性力” 。
但惯性力真的存在吗？它到底是什么样的力呢？
强大如牛顿这样的物理学大咖也解释不了 。 后来爱因斯坦提出狭义相对论之后 ， 依旧对惯性力无能为力 。
但爱因斯坦没有放弃 ， 他那天才般的大脑和颠覆性的思维方式让我们看到了“惯性力”的神秘面纱 。
在高中物理课上我们都学过 ， 物体有两种质量：引力质量和惯性质量 ， 用公式可以这样表达 ， 前者是牛顿第二定律：F=ma ， 后者就是万有引力定律 。
F=ma公式中的m为什么是惯性质量呢？当我们给质量不同的两个物体施加相同的力量时 ， 物体的加速度肯定不一样 ， 为什么？
就是因为质量的不同造成惯性大小的不同 ， 这时候的质量体现出了惯性 ， 因此叫惯性质量 。
惯性质量是对一个物体惯性的度量 ， 而引力质量是对物体之间引力的一种度量 。
那么惯性质量和引力质量之间到底有什么关系呢？
在经过长时间深入思考之后 ， 爱因斯坦提出了一个公设：惯性质量和引力质量等价 ， 这个公设也让爱因斯坦敲开了广义相对论的大门！
爱因斯坦不是通过现实中的实验提出这个公设的 ， 而是通过思想实验 ， 下面简单说一说这个思想实验 。
你手里拿着一个苹果 ， 你会感受到苹果施加给你的力（重力） ， 当然你也会给苹果一个力 ， 力的作用是相互的 。 如果你把苹果丢掉 ， 你会发现苹果会以自由落体的方式掉到地面上 。
接下来想象一下这个画面 。
你在一艘飞船上遨游太空 ， 飞船的加速度正好是9.8米每秒 ， 你手里仍旧拿着一个苹果 。 假设你不知道自己在飞船上 ， 四周都是密闭的 ， 而且没有任何声音 ， 此刻的你什么感受？
你肯定会觉得自己被关闭在地球上某个封闭空间 ， 因为你感受到的加速度与地面的重力加速度是一样的 。 这时候的你再扔掉那个苹果 ， 苹果仍会以自由落体的方式落到飞船底部 。
也就是说 ， 你在飞船上以9.8米每秒的加速度飞行时的感受 ， 与静止站在地面上是一样的 ， 两者是等效的！
正是因为两者等效 ， 所以你无法区别你到底是在飞船上飞行以9.8米每秒的加速度飞行 ， 还是静止站在地面上！
明白了这点 ， 下面进入更深层次的思想实验 。
你仍在以9.8米每秒的加速度飞行的飞船上 ， 不过你手里拿的不是苹果 ， 而是一个激光手枪 。 当你打开激光枪之后 ， 你会看到激光以直线方向飞行 。
但是 ， 如果我在地球上 ， 会看到什么景象呢？由于飞船存在加速度 ， 我会看到激光飞行的路线是弯曲的 ， 向下弯曲 。
但是刚才我也说过了 ， 飞船以9.8米每秒的速度飞行 ， 其实就等效于飞船静止在地面上不动 。
既然两者是等效的 ， 那就意味着静止在地面上不动的飞船发射激光枪 ， 激光同样会发生弯曲！
但为何我们发现不了这种弯曲呢？比如说打开手电筒 ， 我们只能看到光线直线飞行 。
那是因为地球质量实在太小了（当然是相对的） ， 地球质量对光线的弯曲程度实在有限 ， 我们根本观察不到！
推荐阅读
- 章鱼为什么没有进化出文明，科学家：繁殖方式出了问题
- 为验证时间不存在，科学人员叫一名女子在地洞住130天，最后如何
- 钻入地壳20千米，释放无限能源，美国公司的波钻，到底有多强？
- 中国人造月亮计划，近况如何？原定2020发射，如今悄无声息！
- 超光速令科学家感到绝望，以2083倍超光速飞行，穿越银河系需96年
- 二氧化碳变汽油重大突破！效率提高1000倍，地球变暖要暂停了？
- 新发现表明矮行星谷神星在地质上很活跃
- 千年不遇！美国出现特大旱灾，科学家发出严厉警告，是人类造成的
- 天上一天人间一年是真的吗？宇航员在月球待一天，地球过了多久？