这段突然对相对论和宇宙产生了兴趣。

找来之前一直想读的《海滩上的爱因斯坦》,很薄的一本书,本想着会十分浅显,没想到仍十分抽象。整理出以下笔记。


爱因斯坦批评牛顿物理学将引力看做一种单纯的『远距离运动』:

物体相互影响却没有任何接触,似乎也没有任何媒介来传播这种影响。

广义相对论解决了『远距离相互作用』的问题:

天体(如太阳)使周围的时空变形;而这一变形会(以光速)传播开,这就是说时空的各处最终都会变形

引力有了一个很明确的载体:时空自己的弯曲

引力与这一弯曲统一:因此,太阳周围沿着轨道运行的行星只是沿着太阳产生的弯曲运动

关于『等效原理』:

等效原理自伽利略以来已经有许多版本。爱因斯坦从中得到启发得出了引力与时空弯曲等效的想法。被称为“弱等效原理”的版本(由伽利略观察到的一切物体自由落体的普遍性)可以通过比较相邻的两个不同材质的物体的加速度来验证。这些验证另外还可以测量重力(记为G)的普遍恒定性,它在牛顿理论的方程式中出现。

广义相对论引起的震动:

牛顿的欧几里得空间失去了正确性:从某种意义上说,它与时间“融合”了,以至于物理学的框架变成了因引力而变形的时空

1917 年『相对论宇宙学模型』的必要条件:

第一个条件:在宇宙中物质的分配整体来说是均匀的
第二个条件:宇宙整体上是封闭的,也就是说空间的延伸和体积并不是无限的
第三个条件:宇宙是静止的,也就是说它不会收缩,也不会扩大,并永远不变

当光源相对于观察者移动时,观察到的周期(或波长)与发射周期并不相同

多普勒-菲佐效应与多普勒声学效应是同类型的:

我们觉得当救护车靠近时它的笛声更尖——因为接收到的声波波长比发出的声波波长更短,而当它远离时则更低沉

Big Bang 的来源:

“大爆炸”一词后来出现于1949年的一个广播节目中,英国天体物理学家弗雷德·霍伊尔以讽刺的口吻使用了该词以贬低勒梅特的理论。

『普朗克时期』

我们今天知道如何给出原子和粒子层面的现象正确的量子描述,但在那个宇宙被强烈引力支配(超高浓度的结果)的时代就不行了:我们的物理定律并不适用于那样极端特殊的条件。这个过去非常遥远的时期被称为“普朗克时期”

大爆炸:

因为大爆炸理论至今仍是唯一能解释为什么我们对天体年龄的判定得出了当前的数值,而非别的更大或更小的数值

解释了大爆炸:

现在的宇宙中每1升空间包含约42万个原始光子。这看起来很多,但可作参考的是,在地球轨道上“白天一侧”,每升空间包含约4万亿个太阳发出的光子