思考时空的一个基本现象

暑假学物理,做了一个令我终生难忘的题。

题的情景大概是这样的:“空间中建系x-o-y。s系中,有在x轴上的等距三点A,B,C。AB=BC=L。有一个质点相对s系以沿x轴正向、大小为v的速度匀速运动,依次经过ABC三点。当质点经过B点时,质点与ABC三点都将自己的时钟拨到零。求……(求什么我忘了)”

我记得当时求出来一个这样的状态:ABC三点的时钟在s系中是同步走的。但是在质点系中看,质点经过B的一刹那,B的时钟与质点一样,但A的时钟是“过去的”,C的时钟是“将来的”。

这个“过去”“将来”的说法是我在一兴奋下给它起的,for example:如果在质点经过B时,它们的时钟都在12:00。那么在质点系中,观察到B的时钟是12:00,A的是11:59,C的是12:01。

这个现象我给了个有浪漫主义色彩的例子:当你高速在地球上运动时,你后面看到的是地球的过去,你前面看到的是地球的未来。

为什么说这是基本现象呢?因为当你真正以近光速运动时,首先感知的时空现象之一一定是它。如果人类生来就能以近光速运动,那么洛伦兹变换就不再是经验公式了,而会是人类通过实验论证的公式。

在暑假,我十分追求时空的本质。这个基本现象?洛伦兹变换?光速不变?可能支持光速不变的人居多。但是我后来想到了:这些公式与现象没有一个是本质,他们的地位彼此平等。就像吹气球,本质在气球的中心,这些都在气球的表面。

这个基本现象让我想了一个激动的想法:预知未来。我想知道A事件未来如何,就朝着A告诉运动就行了——我立刻否认了——广义相对论不会允许加速后能看到的。但如果我在地球上建立一个强大的轨道,拉着一个以近光速行驶的人(轨道让他不会飞出地球),然后让这个人把自己前面看到的世界记录下来用无线电传给我们,这不就相当于记录未来了?纵使无线电多普勒成什么波,它携带的未来信息不会改变,这不就相当于记录未来了?

这个想法让我在梦中激动,但是这仿佛违背了一个哲学的初衷——看到未来?上帝不会让你得逞的。我的想法可能有问题,只是我没发现而已。就算有问题也没关系,科学的探索根本的是因为兴趣,有实用价值的理论不见得是根本正确的理论。一缕烟尘进化出了思想,并且为自己的想法而激动,这个事情本身就让人激动不已。

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