爱因斯坦留给人类最伟大的科学财富是什么?不是相对论而是它
人类有着5000多年的文明史,在漫长的数千年岁月里,人类文明并没有迎来真正飞速发展的时期。直到数百年前,工业革命的开始,人类走进了科技发展的道路之后,人类文明才真正进入了新时代,开启了飞速发展的科学之路。科技发展的前提是基础科学的不断更新推进,如果没有基础科学的突破,人类再怎么努力,科技也只能原地踏步而无法得到质的突破。基础科学想要有所重大突破,需要伟大科学家的诞生和付出。人类数百年的科技时代,诞生了一些伟大的科学家,比如牛顿,爱因斯坦等。
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牛顿通过一个落地的苹果感悟到万有引力,让人类的物理有了奋斗前进的方向。爱因斯坦更是上个世纪最伟大的科学家,他的一生有很多成就,比如质能方程式,相对论等。科学界曾经对人类数百年科技时代出现的各个伟大科学家进行过一个排名,其中爱因斯坦位列榜首,可见他在科学界的地位有多么崇高。可能很多人会说,爱因斯担最伟大的成就是相对论,留给人类最伟大的科学财富也是相对论,那么事实真的如此吗?不可否认,相对论对于科学界的贡献是巨大的,它开启了新的物理探索道路,让我们在时空方面的探索有了基础方向。那么他留给人类最伟大的财富真的是这个吗?当然不是,事实上,爱因斯坦留给人类最伟大的财富不是某个伟大科学理论,而是抽象的“思想实验”。
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可能有些人不明白:什么是“思想实验”?所谓的“思想实验”,其实就是使用想象力在脑海中进行的实验,这些实验在现实中是无法做到的。而爱因斯坦能够提出相对论,能够提出各种不可思议的超前理论,正是通过“思想实验”,在脑海中完成了一系列的扮演实验。在很多人看来,科学实验就需要在现实中进行,现实中无法进行的,那人类就没有办法实现。可是爱因斯坦的伟大成功,给我们开辟了一个新的科学方向,让无数的科学家明白了“思想实验”在科学探索道路上的重要性。如果人类的一切科学探索都是依据现实实验来进行,而不会运用“思想实验”,那么人类的科学步伐就不会有现在这么快。要知道人类近百年来的科学成就快到让我们自己都感到不可思议,之所以有如此快的科技前进步伐,跟爱因斯坦“思想实验”的出现有着巨大的关系。
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可能在很多人看来,“思想实验”不就是胡思乱想吗?这样的胡思乱想每个人都会做啊。如果你这么认为,那就大错特错了,没错,在大脑中思考问题跟胡思乱想是有一些相似的,可是我们平时的胡思乱想那是毫无章法的瞎想。而爱因斯坦“思想实验”,是在大脑中通过逻辑推理来推导支配大自然的方程式,这种能力并不是每一个人都具备。如果每一个科学家都有超强的“思想实验”,那么现在早就诞生了第二个,第三个爱因斯坦。可是我们都知道,自爱因斯坦去世到现在,人类还没有再诞生一个爱因斯坦这样的伟大科学家。可见,“思想实验”也是分等级和质量的,每一个人都可以在自己的脑海中思考一些科学问题,甚至是进行更大胆想象的超前思考,可是能够将这种超前思考的东西变成现实中能够应用的科学,却不是谁都可以做到的。
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在爱因斯坦留下的“思想实验”的指导下,科学界都明白了“思想实验”对于科学探索的重要性。所以后来的科学家在现实实验中无法解决问题的时候,都会用“思想实验”来进行一些推导。虽然不是每一个都能够有爱因斯坦这样的超强“思想实验”能力,但是通过“思想实验”,科学家的确对于不少的问题提出了超前的科学理论,比如弦理论,多元宇宙论其实也是“思想实验”下的产物。只不过这些,我们现在还没有办法进行现实验证。人类科学史上有十大著名的思想实验,我们选取其中几个进行简单的介绍。
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一、电车难题,“电车难题”是伦理学领域最为知名的思想实验之一,其内容大致是:一个疯子把五个无辜的人绑在电车轨道上。一辆失控的电车朝他们驶来,并且片刻后就要碾压到他们。幸运的是,你可以拉一个拉杆,让电车开到另一条轨道上。但是还有一个问题,那个疯子在那另一条轨道上也绑了一个人。考虑以上状况,你应该拉拉杆吗?二、爱因斯坦的光线,爱因斯坦著名的狭义相对论是受启于他16岁做的思想实验。在他的自传中,爱因斯坦回忆道他当时幻想在宇宙中追寻一道光线。他推理说,如果他能够以光速在光线旁边运动,那么他应该能够看到光线成为“在空间上不断振荡但停滞不前的电磁场”。对于爱因斯坦,这个思想实验证明了对于这个虚拟的观察者,所有的物理定律应该和一个相对于地球静止的观察者观察到的一样。
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