爱因斯坦的时空摇滚

<P >老实说，爱因斯坦出名的时候，摇滚乐还没有诞生呢！1905年，爱因斯坦发表了相对论，他的理论颠覆了时空概念，预言了宇宙的历史，将物理学引入了微观的领域，成为现代物理学的开山人，他的威力以自己为核心辐射到科学领域，又引发了整个世界对他的痴迷和狂热。颠覆、震撼、疯狂，他不啻为一位超级摇滚巨星。从现在开始，请你做好准备，我们将飙向爱因斯坦的旋涡中，领略他的摇滚震撼力。
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<P >Are you ready? Let’s go!
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<P >摇滚的前奏
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<P >请允许我冒昧地将历史划分成1905年之前和1905年之后。
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<P >1905年的初春，26岁的爱因斯坦一如既往地到位于伯尔尼的瑞士专利局上班。那时他只是一个普通的三级技术员，每天的工作就是阅读发明专利的申请稿件，然后告诉申请者他们的发明是否有意义，如果还算OK，他就在证书上盖上一个戳。
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<P >当时的情景也许是这样的：爱因斯坦每天步行十几分钟去上班，速度是5公里每小时，可惜他买不起自行车，否则上班的速度可以快一倍；火车已经运行了将近一个世纪，地铁也开始在伦敦的地下轰鸣，汽车的改进还在步履蹒跚，人们发现这个世界正在被科学加速，电线里竟然还有一种看不见的东西能在几分钟内将电报传到海峡对岸。当然，运动的不只是日常生活中的所见，人们已经知道，天空中的星体之间彼此吸引，行星会围绕恒星旋转，科学家甚至可以预测它们的轨迹，比如某个时刻会出现在什么位置。
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<P >上述一切的发明和发现，全都基于牛顿奠定的理论。1905年，牛顿已经去世快2个世纪了，然而世上万物仍然可以从他那里找到合理的解释，只要它不是太大，不是太小，不是太快。
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<P >更重要的是，对于时间和空间的理解，在几千年来都未曾改变——空间均匀而平直地铺散在我们周围，时间均匀而平直地流向未来。在宇宙的任何一个地方，1秒钟的时间一定是一样长短。时针，在任何一个表盘的刻度中，都是以相同的速度转圈子。
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<P >啊哦,摇滚开始了！
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<P >不是太大，不是太小，不是太快？世界只能被局限在这样一个中等大小的尺度中吗？这个味道实在太不刺激了。直觉异常敏锐的爱因斯坦闻到了物理学中新鲜的味道。每天从专利局下班后，爱因斯坦经常陷入沉思和复杂的计算中，有时他会一边拉着心爱的提琴，一边任由“光”、“时空”、“速度”、“分子”这些词汇在脑海中跳出奔放的舞蹈。他坚持向德国《物理学杂志》投稿，但是1905年的这几篇论文颇为不同，爱因斯坦的摇滚开始了！
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<P >速度是时间的窃贼？
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<P >1900年代的科学家们正在发愁，因为他们发现有些物理现象无法解释了，除非将时空变形。可是绝对时空（即无论如何运动，时空处处等长）是几千年来物理学的基石，谁也不能想象将它推翻。爱因斯坦也遇到了同样的难题，1905年初春的某日，他跟好友探讨了一个晚上。第二天早晨，爱因斯坦看上去有些憔悴，显然是思考了整整一夜，但是他的眼中却闪烁着快乐而迷人的光芒。他说，忘了绝对时空概念吧，根本没这回事儿！
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<P >这个发现后来被称为狭义相对论，如果用比较浅显的方式来描述，事情将会是这样的：假如你和爱因斯坦同时把表调到下午三点整，然后爱因斯坦坐上了一列快速列车，你留在站台等待。当你的表指向三点十分那一刻，爱因斯坦的列车也回到了站台。不可思议的是，他仿佛遭遇了时间的窃贼，他表盘中的时间竟然比你的慢了几秒。你简直不敢相信自己的眼睛，于是又重复了上述的试验，当列车飞快开动时，你们同时发现了不可思议的现象：他发现你的时间比他的慢，你的一米比他的短；而你发现他的时间比你的慢，他的一米比你的短！
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<P >天哪，几千年来人类未曾动摇的时空观念在瞬间被颠覆了。时空，不再拥有永恒而优雅的节拍，它们只不过是被速度玩弄的弹簧，每一个刻度都可长可短，任意变形，速度越快，时间就会越慢，空间就会越短。因此，如果你坐上接近光速的飞船来一次星际旅行，痛快了一个暑假后回到地球，竟然发现你的同学已经在给孙子讲故事了。
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<P >让摇滚来得更猛烈些吧！
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<P >颠覆时空观念已经足够惊世骇俗，但对于爱因斯坦似乎还不够强劲。在同一年里，爱因斯坦还在光和分子领域有了惊人的发现，从此，整个物理学沿着越来越小的尺度，飙向了微观世界。还有那个著名的公式：E=mc2，它告诉我们质量和能量可以互相转换，从中人们不仅发现了宇宙的起源，还根据它开发了核能呢！
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<P >1905年可以说是爱因斯坦和物理学的“奇迹年”，不过爱因斯坦并没有在奇迹里停滞不前，之后，他发现狭义相对论并不完美，于是又花了整整10年的时间来修改。1915年，广义相对论终于大功告成，爱因斯坦的摇滚找到了最完美的音符，但是它听上去更加令人晕菜——所有物体周围的时空都是弯曲的，质量越大，弯曲得越厉害。以前，人们都以为地球围绕太阳转动是因为引力，可是爱因斯坦说那是因为太阳把周围的空间弯成了球面，所以地球只能沿着圆形的轨迹不停转圈儿！而且质量不同的物体有着不同的时间，木星比地球大很多，所以木星时间就比地球时间慢。
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<P >一个世纪的科学摇滚！
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<P >爱因斯坦是一个喜欢在孤独中思考问题的学者，可是他的理论却不是寂寞的乐章。100年来，他的发现如幽灵般无处不在，吸引众多的科学家们一起将摇滚乐推向一个又一个高潮。人们对于世界的探索完全突破了“看得到，摸得着”的领域，朝向两个极端一路摇滚——大到测不到边际的宇宙天际，小到连显微镜都看不到的物质微粒。科学与幻想也不再互相躲躲藏藏，而是彼此拥抱说：哈，原来这才是真的。
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<P >别过来，我是黑洞！
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<P >一直以来人们都在猜测，宇宙中是否有一种看不见的天体，能够吞噬周围的一切，连光也逃不脱它的魔掌。1915年后，科学家们根据爱因斯坦相对论一步步证实了这种宇宙怪物的存在：恒星在燃烧完自己的燃料后，抵抗不住内部的引力，最终会坍塌成一个很小很小的球，这个小怪物可能会比太阳重几百万倍，因此它附近的时空已经卷曲到了极端可怕的程度，连光都被卷在里面出不来了，时间在这里找到了终点——它停止了，这就是黑洞。
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<P >广义相对论诞生后，许多科学家加入了黑洞问题的大讨论，直到1967年，这个大胃口的怪物终于有了自己的名字。第一个“黑洞嫌疑人”是1970年在天鹅星座发现的，20年后它才被证明存在。
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<P >宇宙曾被挤成一个点！
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<P >宇宙是怎么诞生的？是从上帝说有光的那一刻起？是盘古破壳而出的那一刻起？宇宙有没有边际？时间有没有终点？几千年来，人们从碎片中寻找蛛丝马迹，希望完成宇宙的拼图。但是在浩瀚的宇宙空间中，原有的理论失败了，直到爱因斯坦的出现。
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<P >遗憾的是，爱因斯坦自己原本可以为宇宙故事作最好的注解，可惜他犯了 一些小错误，不愿意相信宇宙还在膨胀的说法。但是这并不妨碍广义相对论成为宇宙历史的画笔，在他之后的科学家从中窥探到了宇宙起源的秘密：宇宙曾经挤在一个零体积但是温度无限高的点里，没有空间也没有时间。100亿年以前，这个点以无比猛烈的力量爆炸，随即像一个被吹起的气球不断膨胀开来，从那一刻起宇宙的空间开始延展，时间开始流动。现在，我们的宇宙还在继续膨胀呢，不过它的结局可能是会坍缩回那个没有体积、时间终止、但是热量无穷大的点。好在写这篇文章的我和读这篇文章的你都不会经历这场悲剧。
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<P >摇滚在时间隧道中
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<P >我们可否以更快的速度到达几万光年之外的星系，要知道这么远的距离连最快的光都要走几万年；我们可否忽然出现在未来或者过去的某个时刻？这听起来都是科幻小说和电影中的情节。不过，我们的科幻作家真应该好好感谢爱因斯坦，因为正是他的相对论为时间旅行给出了科学依据。
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<P >我们已经知道，时空是卷曲的。1935年，爱因斯坦和一位叫做罗森的科学家提出，如果时空发生极度弯曲，就可能为极其遥远的两个时空之间（比如从你读这篇文章的时间地点到2008年的北京奥运会）架起一座桥梁，只需要很短的路程就可以通过。现在，人们把这种神秘的捷径称做“虫洞”。可是虫洞就像黑洞一样，如果它发生坍塌，会吞噬掉周围的一切，如果能有一种办法使虫洞支撑足够长的时间，那么人们就可以在时空中任意旅行，甚至回到过去。可惜的是爱因斯坦并没有找到合适的工具实现真正的时间旅行，后来的科学家们还在相对论的基础上续写时空摇滚的篇章。
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<P >到底是谁“引爆”了第一颗原子弹？
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<P >1945年美国人在日本引爆了第一颗原子弹，从此之后，世界一直笼罩在核武器的阴影中。当然，我们并不能推导出爱因斯坦=原子弹这个公式，就像爱因斯坦本人也未曾想到，E=mc2这个简单的方程会在战争中发挥如此之大的威力。
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<P >1939年，正值第二次世界大战，爱因斯坦看到了两位科学家的手稿，他模模糊糊地预感到一种危险。依据E=mc2方程，如果铀原子发生一系列撞击，将会释放出惊人的能量，万一被当时的德国纳粹利用，后果将不堪设想。随即，爱因斯坦给美国罗斯福总统写了一封信，请他关注原子弹的研究。后来，美国召集了一批顶级科学家研制原子弹，但是爱因斯坦并不在其中，因为他一直对战争深恶痛绝。晚年时候，他不止一次说非常后悔给罗斯福总统写信，早知道德国人造不成原子弹，他是一个指头都不会动的。
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<P >全世界的摇滚乐
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<P >爱因斯坦之所以成为一个传奇，是因为他的摇滚并没有只限制在高深的科学领域，这位超新星将整个世界都卷入了他的摇滚乐中。从好莱坞明星到政治家，从媒体到普通人，整个世界都为他着迷，为他狂热。他就像一位真正的摇滚明星，尖叫声、欢呼声、掌声总是尾随着他，正如当时的报界人士说的那样：他在哪儿世界就在哪儿！
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<P >比如卓别林邀请爱因斯坦参加电影的首映式，当爱因斯坦出现在剧场门口时，发现探照灯在天空中不停地扫荡，尖叫声此起彼伏；比如爱因斯坦夫妇去看电影，影片放到一半忽然停下了，灯也亮了，这时一位著名女影星走向爱因斯坦说：“我叫玛丽碧克芙，打扰您很对不起，但我实在想跟您握握手。”之后，她回到座位上，灯光暗下来，电影继续放映，可是爱因斯坦却一脸茫然地问他夫人：“玛丽碧克芙是谁？”还有一次，爱因斯坦出席一个会议，当他向旁边的一位记者借打火机的时候，那位记者激动得差点昏过去。
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<P >爱因斯坦成了一位极其重要的公众人物，所有的地方都需要他的意见。人们时常在报纸上看到这样的标题：爱因斯坦不同意废除死刑、爱因斯坦为黑人鸣不平、爱因斯坦不同意青年为纳粹服兵役、爱因斯坦说有外星人、爱因斯坦认为服装不应该喧宾夺主……
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<P >蓬乱的头发，深邃的眼神，爱因斯坦的头像终于出现在各种各样的广告上，他不再是一个普通的科学家，而像大众偶像一样成为计算机、牛仔裤的代言人，出现在任何需要表现智慧的地方。比如在一则嘉士伯啤酒的广告上，爱因斯坦和一只猴子各举着一瓶啤酒，猴子的下方有一行字：“本能说啤酒”，而爱因斯坦下面则是：“理智说嘉士伯”。
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<P >全世界对他的狂热和崇拜，爱因斯坦自己的话可能是最好的解释：“人们处于一种奇特的激动状态中，这时人们到底懂得什么已经无关紧要，重要的只是人们处在临近奇迹发生的地方。”
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<P >永不落幕的摇滚乐
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<P >100年过去了，爱因斯坦的摇滚还没有落幕，他的发现就像现代物理学的圣经那样依然威力不减。如今，我们周围许多先进的技术也都能从爱因斯坦那里找到根源，比如电视荧光屏、激光技术、核电站，而全球卫星定位系统也是因为有相对论，才能进行精确的定位。
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<P >然而关于宇宙的秘密，人类还没有找到所有的谜底。今天当我们仰望星空，当科学家用无比精密的仪器倾听着宇宙深处的秘密，甚至宇宙诞生时的第一声啼哭，爱因斯坦的微笑也许就浮现在某个角落，也许他正在问你：“你，会是下一个摇滚巨星吗？” </P>