引力世纪(从爱因斯坦的日食到黑洞照片)/哲人石丛书9787542871008

开端

    两个月。1907年9月时的爱因斯坦只有这么多时间了：两年前，他发表了狭义相对论的相关论文；而现在他必须针对这一理论，撰写第一篇正式的综述文章。此时的爱因斯坦28岁，在伯尔尼的瑞士专利局做一名专利审查员，同时也在寻找大学里的教职。他成功抓住了这次在著名的《电子学和放射性年鉴》(Yearbook on Elctrontics and Radioactivi．)为自己颇具争议的工作进行总结的机会。然而，他已经跟期刊的编辑打听了两次．询问自己的文章投稿到底何时截止。

    爱因斯坦的担心完全可以理解。为了养活妻子和3岁的儿子，他从周一到周六每天在新的邮电大厦三楼的办公桌前工作8个小时，对提交的那些电子发明装置和各种精巧设计的价值进行评估。他的工作效率是如此之高——这令专利局主任哈勒尔(Friedrich Hailer)对他刮目相看，以至于在工作日也能抽出时间来研究理论物理。

    爱因斯坦于1907年11月写完了文章。这篇综述除了详细解释他原先的工作之外．还包含了一个绝妙的、更加普适和奇特的相对论思想的种子。这一思想将永久地改变人类认识宇宙的方式。

    在文章的开头，爱因斯坦简要回顾了自己1905年的那篇论文，在论文中他对伽利略所描述的经典相对性思想进行了彻底的重新思考。伽利略这位意大利科学家和发明家，在其1632年的著作《关于两大世界体系的对话》(Dialogu~，ConcerntingtheTwo Chie，World Systems)中宣称，无论物体处于静止还是在匀速运动，它们的行为都具有同一性。

    伽利略在书中塑造了三个角色——萨尔维阿蒂(Salviatus)，伽利略自己的替身；沙格列陀(Sagredus)，一个富有智慧的普通人；以及辛普利邱(Simplicius)，一个一点也不聪明的家伙。他们聚在一起，研究当观察者静止或匀速运动时物体的运动规律是否会有所不同。

    首先，伽利略要求我们考虑一艘在码头抛锚停泊的船。如果有人在船的桅杆上丢下一块石头，它会砸到桅杆底部的甲板上。这一现象对任何人而言都是十分显然的，无论他是站在船上还是站在码头上。

    现在，伽利略说，考虑同样的船，但这次船在水中以恒定的速度航行，比如说10m／s。重复同样的实验——如果有人在这艘运动的船的桅杆上丢下一块石头，它会落到哪里?如果石头落下需要1 s，由于船在这l s内向前运动了10m。这块石头不就落到了桅杆后面10m远的地方吗?这是辛普利邱可能给出的答案，而且看起来没什么问题。但实际l—i文是错的。在伽利略的描述中，某人从匀速运动的船的桅杆上丢下一枚炮弹，对此有两种剃角。对于那个在桅杆项上随船运动的人而言，炮弹看起来在竖直下落(左图)。列于站在海边保持静止的人而言，由于船在炮弹下落的时间内仍以匀速行驶，炮弹似乎在沿斜线落到桅杆底部(右图)。但是这两个观察者一致同意，炮弹的落点是桅杆的底部。f图源．迪尔(Kristen D]

....