当年麦克斯韦横空出世,他的电磁方程组,得出的结果竟然发现光速c是一个恒定值,约30万公里/每秒。
后来又有很多物理学家,做了各种各样的实验,最后都发现光速c确实是一个常数,实验和理论吻合。
虽然麦克斯韦当初推导光速时,是基于空间中存在“以太”这个特殊参考系。
但不幸的是,后来的结果证明了以太不存在,这就是第一朵乌云的本质。
同时也是这个时代,困扰无数物理学家的最大障碍,没有人能理解光速c不变。
其实,如果想要理解光速不变原理,需要从两个角度去考虑。
第一,光速与光源的速度无关。
假设一个人A在草地上快速奔跑(速度大),然后打开手电筒;接着又缓慢行走(速度小),再次打开手电筒。
这两个过程在另一个人B观察来看,手电筒的光速居然是一样的,都是c,这就很奇怪。
因为如果把手电筒换成木棍,这两种情况下把木棍投出去,则B观察到的木棍飞行速度肯定不一样。
根据牛顿的惯性定律和直觉,人在助跑后,木棍能投的更远(假设投掷的力一样)。
问题来了,为什么惯性对木棍起作用,对光就不起作用呢?
后世的我们知道,第一因为光没有静止质量,所以也就没有惯性;第二光是瞬间激发的,打开手电筒之前,光并不存在。
光在产生出来的一瞬间,就和光源没有关系了,不仅人A的速度不影响光速,就连地球的公转速度也不影响光速。
这一点现在应该可以很好理解了吧。
难的是第二点,光速与观察者的速度无关。
假设现在没有B这个观察者了,而是A拿着手电筒匀速奔跑,自己观察光速。
在打开手电筒的瞬间,A有三种选择,第一继续向前奔跑,第二静止不动,第三掉头往回跑。
结果在这三种情况下,A观察到的光速全是一样的,都等于c。
这又是非常反直觉的现象。
因为光既然有一个具体的速度,那么顺着光跑,应该会观察到光速变慢;逆着光跑,则会观察到光速变快。
可现实却不是这样,为什么牛顿力学的速度叠加不再起作用呢?
这就涉及到时空的本质以及时空转换了,也是狭义相对论最最最难理解的点。
当时的普通人和物理学家在这一点上的认知几乎是相同的。
那就是在牛顿体系下,时间和空间是绝对的。测量时间的长短和测量空间的大小是绝对的,只有速度是相对的。
但是狭义相对论却指出,时间和空间是相对的,速度才是绝对的。测量时间和空间需要参考系,测量速度却不需要,速度是一个常量(不仅仅指光速)。
后面的钟慢效应、尺缩效应、以及质能方程都是基于这种时空观下的理论推导。
只要完成了这一时空观念的转变,打破经典力学的绝对时空观念,就能理解狭义相对论了。
至于如何理解空间和时间的相对性,那就是另一个复杂的问题,这里不便展开。
现在再回到第二点,为何速度不能叠加,通俗地理解,以不同速度运动的物体各自有自己的时间和空间。
所以此刻A所处的时空和光所处的时空已经不是同一个时空了,牛顿定律自然就失效了。
注意!这种情况下,哪怕是把光换成木棍,其实也不能叠加。
之所以后世初高中学习时,可以直接叠加,是因为在低速情况下,算出来的误差很小。
根据洛伦兹因子计算,当物体速度大于0.14倍光速时,相对论效应才大于1%。
所以在日常活动中,使用牛顿力学的近似计算也没什么问题。
至于光速为什么会是这个值,谁也不知道,只能把它当成宇宙真理,造物主故意设置等等。
李奇维想到这里,不由自主地一笑,狭义相对论果然过于逆天,难怪发表后得不到理解和认可。
一旁的威尔逊看到他无故发笑,便问道:“布鲁斯,你又有什么好想法了,要不和我讨论讨论?”
李奇维回过神,笑道:“哦,我在幻想,我获得今年诺贝尔物理学奖后发表的演讲呢。”
老威很生气,快速远离了装逼犯。
狭义相对论是一个大剧情,后面的学术争论会很精彩刺激,所以老虚需要一些铺垫,说明争论的核心点是什么,方便读者理解。当然我知道书友们都是人均博士起步,但为了剧情完整,我觉得还是要写的。
最后,求收藏求追读,大家在评论区骂那么狠,最起码给点票票补偿下吧。
第56章 瑞士来信
理清狭义相对论的内容后,李奇维心情极好,同时隐隐的还有一丝期待。
和量子论不同,狭相发表的那天,注定会掀起腥风血雨,无数大佬必然口诛笔伐,甚至连普朗克可能都会反对。
到时候他将和爱因斯坦共同面对这场风暴,那也会是苏黎世学派第一次亮相物理学界。
想想就让人热血沸腾,斗志昂扬。
不过,李奇维没有决定今年就抛出狭相,有点太惊世骇俗了。
木秀于林,风必摧之!
爱因斯坦可以那样做,他李奇维却不能那么做。
于是,正当他想写信给爱因斯坦,提前透露一些狭相的想法时,忽然收到了瑞士的来信。
信是爱因斯坦写的,里面讲述了他现在的境况和下一步计划。
“布鲁斯,自从上次一别,每天十分想念你。”
“我有几个好消息要告诉你,因为是你带给了我好运。”
“第一个是,我终于取得了瑞士国籍。因为光电效应的论文,瑞士政府特批了我的资料。”
“第二个是,苏黎世大学已经批准了我的博士入学申请,现在我的导师是克莱纳教授,他是一个非常热爱学术的人,我很喜欢这点。”
“第三点就说来话长了。我和米列娃准备今年要一个孩子,并且要搬到一个好的地方居住,这些都需要钱。”
“如今虽然我在苏黎世大学读博士,但每月的薪水十分微薄,哎,为什么搞学术的人就要过清贫的生活呢?”
李奇维看到这嘿嘿一笑,看来哪怕是伟人,也有一分钱难倒英雄汉的时候。
同时也感叹这个时代的科学家们,他们创造了璀璨的物质世界,自己却没有享受多少。
“不过幸运的是,格罗斯曼通过家族,给我找到一份瑞士伯尔尼专利局的工作。”
“我非常喜欢这份工作,不仅解决了我的薪水问题,而且每天都能看到无数天才的想法和设计。”
“这比我在大学里学习时还要有趣,我会好好把握这个机会。”
“另外,布鲁斯,最近一段时间,我一直在思考第一朵乌云的问题。”
“我准备先从光速不变下手,这个问题是一个至关重要的中心,我认为还需要围绕它来展开。”
“当然,有时间的话,还是希望能和面对面交流,你的天才想法一定能帮我灵光乍现。”
“祝好.”
看完了爱因斯坦的信后,李奇维感慨万千,自己是真的开始改变历史,改变周围人的命运了。
因为历史上,爱因斯坦明年才会去专利局工作,现在竟然提前了。
接下来的路,只能靠李奇维自己走了,通俗地说,他的金手指瞬间削弱一半。
不过李奇维依然有绝对的自信,因为历史可以改变,但知识永远不会变。
同时,爱因斯坦的遭遇,也让他明白,光有学问不行,还得有钱财。
虽然他自己不缺钱,但以后他的势力大了,用钱的地方就多了去了。
这段时间,李奇维的事情不多,本来是准备开公司的,但是后来想想还是算了。
毕竟他现在是在英国的地界,万一哪天他跟英国政府闹掰了,又在人家地盘上有很多的实体产业,那绝对是肉包子打狗,有去无回。
不要以为这个时代的英国很文明,讲法律,那简直是开玩笑。
大英帝国称霸世界,它就是法,它就是天。道理不能解决你,物理肯定能解决你。
如果李奇维是英国人,那一切都好说;但他是华夏人,一旦有变,自身处境就很危险。
万一哪天他需要逃离英国,最好的方式是所有钱直接转走,不留任何实物资产。
现在正好,爱因斯坦在专利局的工作提醒了他,他何必要累死累活办公司,完全可以直接靠专利躺着收钱啊。
赚到钱后,就全部投资在国内,建学校建工厂,以后甚至直接买一块地方建科学之城。
存起来的钱只是废纸,流通起来才能有巨大的威力。
这下走的时候,连钱都不用转了,都已经化作他的底蕴和实力了。
英国赚钱华夏花!
而且,在前期,星火计划刚刚启动,他可以直接与人合资在欧洲建厂,到时候把国内的人带过来培训。
毕竟这个时代的技术工人还是高端职业,国内的基础太差了,想学都没地方。
而欧洲此时已经很发达了,汽车、轮船、飞机、铁路、枪炮、酸碱、橡胶等等。
制造原子弹更是需要地质勘探、采矿、冶金、化工、电力、机械制造、建筑、电机和精密仪表等工业体系。
需要投资和建设的领域实在太多了,这让李奇维甚至有一种上帝创造世界的感觉。
最后,就是专利赚钱计划的可行性了。
第一,这个时代,欧美的专利制度已经十分完善,只要是正常的商业竞争,法律都会保护专利者的权益。
英国更是早在几百年前就有专利法的雏形了,所以这个想法完全可行。
第二,李奇维可以通过索尔维认识一批不同领域的实业家,把专利授权给他们,然后从中收取专利费。
并且以他物理学家的身份,做这种事其实更有优势,那些行业大佬会愿意相信他。
如果换做他是一个普通的清国人,估计没人正眼看他。
所以现在唯一的问题是,到底拿出什么专利出来。
最好是那种又能赚钱,又不影响关键重工业发展的专利,他可不想给别人做嫁衣。
李奇维仔细想了想,工业产品领域可以从汽车入手,这里面的专利可就太多了,而且未来发展一片光明。
至于日常消费产品,可以考虑冰箱、空调这些实用家电,更小的则是煤油打火机、手电筒、电池等等。
接下来他要查资料确认下这些产品可不可行,并且跟索尔维先通通气,看他有哪些人脉。
于是,李奇维开始写信。
第一封写给爱因斯坦,表达对他的思念之情,然后把狭义相对论的部分关键思考透露给对方。
希望能加速爱神的奇迹时刻,最好是明年就能发表狭相,震惊世界。
第二封则写给索尔维,表明自己想进入产业界的想法,询问对方是否有合适的方向或者机会,可以合作。
同时,他隐约透露自己想办一个青年学者交流会,问索尔维是否感兴趣。
没办法,李奇维担心单纯讨论钱,对方可能不感兴趣,带上学术就不一定了。
感谢【月映澄空】【悲眠】【正在缓冲99%】【书友20239783】【书友20235201】【止戈03】的月票,感谢各位书友的推荐票。说明一下,月票和推荐票对老虚来说都是好的,只不过月票好像投的人少,所以单独列,推荐票人多。不过,老虚的感谢之情一定是相同的。