最生动的广义相对论

来源：吉林科普微窗

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美国知名脱口秀主持人科尔伯特与著名物理学家格林，在晚间秀节目上大谈爱因斯坦的广义相对论，很有味道。这视频有四个精彩的可看亮点。

可看之一。牛顿不仅提出了万有引力，而且他对自己理论的局限性十分清楚。这是最难得的自知之明。然而之后几百年，物理学家们反而忘记了这个理论的局限性。是爱因斯坦重新认识到了这个问题的严重性，并且在狭义相对论诞生之后，清楚地意识到，历史呈现给物理学家的巨大机遇。然而，这个机遇对所有物理学家都是敞开的，为什么偏偏只有爱因斯坦，看到了它，并且与之搏斗了八年之久？

如果没有爱因斯坦，广义相对论的诞生也许要晚三十年，五十年，甚至更久。这三五十年乃至更久的跨度，度量出的就是爱因斯坦的价值。

可看之二。格林做了一个漂亮的实验。一个打了孔的水瓶，装满了水，一松手，水却不流了。如此简单的现象，竟然就是广义相对论的真谛所在。爱因斯坦的引力场方程当然精致微妙，但是孕育它的物理思想却十分简单，简单到当时顶尖的物理学家们，没有一个人能够想到，简单到明明白白告诉了他们，他们也不相信。如此以简驭繁的大手笔，只有最伟大的思想家能挥洒出来。

可看之三。格林用一个橡皮膜来模拟弯曲的时空。这是一种类比。这种类比其实比较粗糙，有很多不靠谱之处，譬如，橡皮膜上的球很快都坠落到中间的太阳上了，地球可没有。然而类比有它独一无二的好处。它形象而具体，帮人建立了一种直觉的物理图像。这种图像非常宝贵。事实上在第一流的物理学研究中，也往往是先有直觉的类比和图像，再有精确的方程和公式。爱因斯坦就是这样思考问题的。

可看之四。格林给出了物理图像背后精确的数学描述。理解这种数学语言后的快感和持久的满足感，懂的人都懂，却难以用语言形容。主持人科尔伯特是个谦卑的人，一个有自知之明的人，他并没有满足于科普解读，也并不妄想仅凭科普就能真正地理解和把握物理的精髓。不，永远不可能，看再多科普都不可能。这一点，应该成为所有科普创作者和科普接受者的共识。以此为前提和边界，双方才能真正地享受科普。科普只是寻宝地图，数学才是到达藏宝地点的必备交通工具。

来源 | 科普君XueShu雪树的微博视频、科学探索

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