相对论刚提出时,号称全球能完全理解的人不超过十人,现在却成为理工科必修课程,是我们智商提高了吗?

何心蕊


这里的相对论应是特指广义相对论。因为就狭义相对论来说,在狭义相对论尚未提出以前,人们已经有所了解,爱因斯坦在之前的基础之上,提出了狭义相对论,而广义相对论不是,完全是爱因斯坦的思维智慧的升华。

当时确实没几个人理解爱因斯坦的广义相对论,直到1919年,著名的物理学家爱丁顿发现了太阳的重力可以使远行过来的光线发生弯曲、偏折,爱丁顿的这一发现立刻被报道出来,受到了更多人的关注。

再来说说爱丁顿这位科学家,他第一个提出了恒星的能源来自于核聚变,他第一个向世界宣讲爱因斯坦的相对论理论。

后来,世界范围内的物理学家都开始研究广义相对论,但苦于研究广义相对论的工具太难了,研究广义相对论所用到的数学工具在当时来说很冷门且很难,于是,物理学家又回过头来先学习张量分析、微分几何、黎曼曲率等在当时有点冷门的数学分支学科。

经过了物理学家数十年的研究,可以说,就现在来看,人们对于广义相对论的研究成果与理解是要超过爱因斯坦他本人的理解的。经过了那么多年的解读,广义相对论已不再晦涩难懂,正如那句话所说的一样,“一个好的物理理论,在100年后,看起来一定是通俗易懂的。”


一枚游戏科幻迷


关于相对论有几个人理解的说法主要有两种,一种是全世界只有3个人理解;一种是只有12个人理解(还有人在此基础上添了半个人说是12.5个人理解,那0.5个人指周培源)。其实不论是3个还是12个人理解,都严重夸大了相对论的难度。

这两种说法只有第一种说法有相对可靠的来源,不过也只是来自两人的对话。有人对爱丁顿(就是那位验证了广义相对论的爱丁顿)说世界上只有三个人理解相对论,爱丁顿就是其中之一。爱丁顿似乎不认同,别人说爱丁顿是在谦虚,爱丁顿却说“我想知道那第三个人是谁?”借着爱丁顿的幽默,这个故事得以广泛流传,相对论也被传的没几个人能懂。

相对论包括狭义相对论和广义相对论,写入《大学物理》教材成为理工科专业必修课程的是狭义相对论,狭义相对论比广义相对论要简单很多。费曼曾评价过相对论,大意就是任何一位大学物理专业的毕业生都能理解相对论。费曼的这一说法也得到了很多物理工作者的认同。物理专业的学生,只要认真学习,总能理解狭义相对论。狭义相对论章节在《大学物理》教材中也没有占据太大的篇幅,狭义相对论并没有传说中的那么高深。

而广义相对论就要复杂很多,需要的数学工具相对也更难一些。即使物理学专业,在大学阶段也很可能没有系统的学习广义相对论,在研究生阶段也只有部分专业会用到广义相对论。广义相对论只是学的人少一些而已,也并非全世界只有几个人能懂。


刁博


一个理论刚刚被提出来的时候,由于大家的信息有限,能够完全理解这个理论是有困难的。

比如相对论刚刚提出来的时候,可以说只有爱因斯坦一个人理解相对论,其他科学家,即便如普朗克、马赫、彭加莱等那么伟大也没有完全理解这个理论的意义。

今天我们对相对论的理解,除了爱因斯坦的工作,还包括后续的一系列实验及理论工作,这些都在帮助我们深化对相对论的理解。

发现红移的哈勃。

比如哈勃红移说明宇宙在扩大,这对我们理解宇宙是很有帮助的,而研究宇宙学必须用到广义相对论。那么自发现哈勃红移以来我们对宇宙的研究就都对我们理解相对论有帮助。

这样的例子,我们还可以举很多很多。在物理学里面,只要是后来证明是对的理论,甭管多难,学起来都是很容易的。但如果要你第一个构建出一个理论,哪怕像玻尔模型那么简单,换你回到上世纪初你也很难猜出来。

因为你作为局中人,只看到棋行一半的局面,决定下一个子往哪里落,是很难的,甚至当我们走完正确的一手之后,我们有可能还是不确认自己是否下错了。

下一半和下完对棋局下判断能一样吗?

但如果一盘棋已经下完(类比理论已经牢固建立),我们看着整盘棋评点哪一手是关键总是容易的。

当然,反过来说正是因为我们占有更多信息,看到更多棋局,我们今天对相对论的理解很可能已经超过了爱因斯坦呢。


物理思维


说句实话,就现在真正理解相对论精髓的人也不多。大学里学习相对论,也仅仅是学点皮毛而已。都是用通俗易懂的例子给你讲解一下,然后记住一些略去了推导过程的公式以及一些相对论预言。比如时间膨胀公式、时空扭曲等概念。而且很多人也就了解了点这些,然后就认为自己似乎是懂了爱因斯坦的相对论!



如果我给你一个爱因斯坦引力场方程,不让你解,你能看懂我都服气你:


这是一个二阶非线性偏微分方程组,数学上想要求得方程的解是一件非常困难的事。爱因斯坦运用了很多近似方法才解出了部分解,从而得出了很多最初的预言。而黑洞、引力波等都是这个方程解出来预言的。我们现在影视剧常见当然黑洞-史瓦西黑洞,就是天文学家费劲解出来的一个解而已。所以,现在我们学习的相对论,都是经过科学家们千辛万研读相对论,然后费尽周折解方程,然后得到的最终结果而已。就像里面男主角的女儿解的一个方程,经过了两代人甚至进入黑洞才给解出来,然后利用解制造了反引力飞船帮助人类。



再说在爱因斯坦提出相对论的年代,很多科学家根本就不信爱因斯坦的相对论,认为是完全的“叛经离道”。再加上解爱因斯坦相对论方程是如此困难,所以几乎没有人愿意费力不讨好地去研究一个可能是错误的理论。故而,真正去研究相对论的人也是少数,所以能够理解相对论的人就更少了。而我们现代人,则直接是接受到了别人的研究结果,当然学习的快了!


PhD肖


一个新的理论被提出的时候,如果它和已有的理论体系不兼容的话,不被理解是很正常的;而如果把人类的认知看做是智商的体现的话,我们现在的智商的确是比以前提高了。


爱因斯坦提出狭义相对论的时候,牛顿经典物理学所构建的理论体系已经深入人心,这时候突然有人提出“光速不变”、“时间膨胀”、“长度收缩”等异于常人认知的假说,不被理解才是大概率事件,毕竟敢于质疑权威的人是少数的,大多数的人都只是随大流。


而随着狭义相对论和广义相对论在试验上获得证明以后,科学界开始意识到牛顿经典物理学也并非完美无缺,而相对论似乎更为高明。在此之后的几十年中,许多科技的突破和发展都离不开相对论原理的应用,这门理论也早已不再是绝少数人才能掌握的了。


虽然在今天这个时代还不能说每个人都能完全理解相对论,但至少许多顶尖的科学精英(例如潘建伟院士和他的团队)已经掌握了相对论的原理和应用,并且相对论在社会大众中的普及程度也比过去高了很多。


如果把人类的整体认知水平比喻成一幢高楼的话,那么不同时期的科学理论就是一块一块的基石,基石堆得越多,大楼就造的越高,而作为站在大楼顶层的人类也会随着认知的不断提升而变得越来越有智慧。



高挺观点


首先说两点作为开篇:

  • 即使现在相对论成为理工科必修课程,但是真正理解相对论的可能也很少,最多就是看质能方程,时间膨胀,尺缩效应这几个狭义相对论的推论公式能看懂。但是至于怎样来的或者是为什么这样大多数人都会是一知半解;而对于广义相对论更不必说,只是听别人说时空弯曲了,至于过程和为什么也不会很了解;

  • 相对论刚发表时,正是经典物理学统治的天下,牛顿的绝对时空观深入人心。突然就出现了这样一个理论,说时间是相对论、说光速是不变的、说时空是弯曲的。当时的背景下主要是人们不愿意去相信相对论,认为这个理论是“离经叛道”的,所以说相对论刚提出时很少有人理解也不足为奇,因为人们就不相信。

相对论刚提出后是不太被接受的,直到他通过理论预言了光线偏折以后,并不成功证明。观测值与预言值相差无几。至此之后爱因斯坦才名声大噪。而最近的引力波被成功观测到,广义相对论的最后一个预言已经被证实。现在相对论已经是被大多数人接受并认为是正确的。

举一个简单的粒子,现在课程中授的相对论就像是爱因斯坦告诉你怎样去画一个圆;而当时相对论提出后那几个完全理解相对论的人可能是理解了爱因斯坦这个圆为什么要这样画。所以题中的说法并不能证明,现在我们的智商提高了。而事实是随着时间、生活水平等等因素,我们的大脑利用率可能越来越高,这也是一种趋势。


科学黑洞,欢迎你的关注与点评。


科学黑洞


相对论已成为理工科必修教程?这个真不知道,得理工大学校园里的师生来回答才好。至于智商,不知百年前人们怎么测的?现在是不是又有人测过?用同一套考题?智商变没变,也不知道。但是,现在人们知识量应当比过去多很多了,想必百年前全世界没一个人会用智能手机的吧?突然,一下子膨胀了。

有个传说,爱因斯坦出名后,坐车到处演讲,司机顺便跟着听。一天,司机对爱因斯坦说,先生,您的演讲我能一字不差地背下来了,这次,让我替您讲,好不好?爱因斯坦答应了。果然,司机完美地做了一次相对论讲演,获得了热烈掌声。这时,听众中有人向司机提了一个问题,司机迟疑了一下,转头示意爱因斯坦说,这个问题太简单了,由我的司机向您解答吧。

还有一个故事,《资本论》出版后,一时没反响,恩格斯故意大肆批判,使它的影响不断扩大。后来,一些聚会里,不少人会滔滔不绝地谈上一段,引得众人艳羡不已,好有学问哪。凑巧,大文豪肖伯纳也参加了一次这样的聚会,瞠目结舌,一下子为自己的无知感到无地自容。大文人么,要面子,回去后,痛下苦功研读《资本论》。等再次参加这类聚会,他莫名其妙地发现,原来,只有他一个人认真地读过《资本论》。

相对论进教程,编教材的人可以懂,也可以不懂,只要人家做好传递信息工作,没有曲解原意就好。爱因斯坦开写相对论时不过二十几岁,马恩发表《共产党宣言》时也不到三十。现在二十上下的大学生,不能断言没人能懂相对论。哪怕一千名理工大学生中有一人真懂了,那全球懂相对论的大学生数量也相当可观。不必奢求人人都懂,但求有人肯学能懂即可。只要有人懂,就可不断对其验证对错,乃至实际应用。

无论怎样高深的学问,都可用平常语言来解说,真正有学问的人,并不装腔作势吓唬人。如果自己不懂,碰上不懂装懂的怎么办?学习很艰苦,被夸夸其谈的人唬弄也不好受。不擅不懂装懂,又躲不开,忍不了的,还是硬头皮学学肖伯纳吧。但真到了自己懂得了的时候,碰上不懂装懂的,还是不要生气的好。


tongfu85665780


先说一个故事:

从前,有一只猴子要学人去砍柴。于是它拿着一把砍柴刀去砍树,几天后柴刀越来越钝,连小树也砍不断。它便去请教砍柴人:“老师傅,请您告诉我,您的刀为何那么锋利?”砍柴人说:“我的刀在石头上磨过哇!”

“磨过就行了吗?”猴子半信半疑地问.

“对, 磨过就行了.”

猴子高兴地跑回去,拿起刀就在石头上磨起来,它磨了一会,就去试一下,感觉不像老师傅说的那样越磨越锋利,于是再拿去磨,结果越磨越钝,它拿去再砍树,就更加砍不动了。

猴子想:我已经学了别人的经验还是没有成功,要么就是经验不可靠,要么就是这把刀有问题,猴子下结论。

这是一个《猴子磨刀》的故事,猴子向别人学习了磨刀经验,却因为没有真正理解其中的含义,结果失败了。

在现实生活中,我们是否能够真正理解别人话中的意思么?

很多时候我们以为我们知道了,事实上我们一点都不知道。

现在言归正传,很多人都在谈相对论,你确定你真的理解相对论了?



知天命513652050


并非是我们智商提高了,而是因为我们放弃了根深蒂固的传统思维定式,接受新的理论,同时狭义相对论本身也不是很难理解,主要涉及到质能方程,时间膨胀,尺缩效应等,而且都是一些简单的公式表达!

之所以刚开始很少有人理解相对论,更多的原因是这个理论太有颠覆性了,人们不愿意去理解,去接受。

就像在几千年以前,有人对你说地球是圆的,你可能会认为那个人是个疯子,但如今你还会认为他是疯子吗?

同样的道理,在爱因斯坦刚刚发表他的相对论时,我们几千年来固有的观念认为时间是绝对的,万事万物的时间流逝速度都是一样的。

但突然有个叫爱因斯坦的人告诉你,如果你在外太空飞行一段时间,再回来就会变年轻(相对地球上面的人),你肯定也会认为,爱因斯坦是不是疯了?(当时的爱因斯坦没有如此权威)

事实也正是如此,狭义相对论刚发表时,大部分人都持怀疑态度,这也说明了“能完全理解相对论的人不超过10个”更像是一种调侃,更说明了愿意去接受了解相对论的人很少很少!

不过随着人类科技提升,在各种精密仪器和实验的完整下,狭义相对论得到了全方位的证实,一切质疑自然烟消云散!

如今,相对论不再是难以理解的高深理论,它也会成为像牛顿经典物理力学那样的广被接受的大众理论!


宇宙探索


没学过什么相对论,我深知道一切学问,默生到熟悉只有通过学习才能灌通精进,说白了也就是熟能生巧罢了,万事万物都离不开义理,而有些义理是我们没有发现罢了,至所以也不从在智商高底之说,这就好比有人在荒漠中看到绿舟,而有人生绿舟中看到的是荒漠一样。


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