相对论
　　相对论是关于时空和引力的基本理论，主要由爱因斯坦(Albert Einstein)创立，分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论)。相对论的基本假设是光速不变原理，相对性原理和等效原理。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学，不适用于高速运动的物体和微观条件下的物体。相对论解决了高速运动问题；量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“同时的相对性”，“四维时空”“弯曲空间”等全新的概念。

　　狭义相对论，是只限于讨论惯性系情况的相对论。牛顿时空观认为空间是平直的、各向同性的和各点同性的的三维空间——绝对空间，时间是独立于空间的单独一维（因而也是绝对的），即绝对时空观。狭义相对论认为空间和时间并不相互独立，而是一个统一的四维时空整体，并不存在绝对的空间和时间。在狭义相对论中，整个时空仍然是平直的、各向同性的和各点同性的，这是一种对应于“全局惯性系”的理想状况。狭义相对论将真空中光速为常数作为基本假设，结合狭义相对性原理和上述时空的性质可以推出洛仑兹变换。

　　广义相对论是爱因斯坦在1915年发表的理论。爱因斯坦提出“等效原理”，即引力和惯性力是等效的。这一原理建立在引力质量与惯性质量的等价性上(目前实验证实,在10 − 12的精确度范围内,仍没有看到引力质量与惯性质量的差别)。根据等效原理，爱因斯坦把狭义相对性原理推广为广义相对性原理，即物理定律的形式在一切参考系都是不变的。物体的运动方程即该参考系中的测地线方程。测地线方程与物体自身故有性质无关，只取决于时空局域几何性质。而引力正是时空局域几何性质的表现。物质质量的存在会造成时空的弯曲，在弯曲的时空中，物体仍然顺着最短距离进行运动(即沿着测地线运动——在欧氏空间中即是直线运动)，如地球在太阳造成的弯曲时空中的测地线运动，实际是绕着太阳转，造成引力作用效应。正如在弯曲的地球表面上，如果以直线运动，实际是绕着地球表面的大圆走。

　　倒相对论：相对论的提出，同样受到很多的指责，有很多人认为它是错误的，并大大阻碍了社会的发展。然而这种观点并不被主流科学界所接受。

　　爱因斯坦和他的相对论

　　除了量子理论以外，1905年刚刚得到博士学位的爱因斯坦发表的一篇题为《论动体的电动力学》的文章引发了二十世纪物理学的另一场革命。文章研究的是物体的运动对光学现象的影响，这是当时经典物理学面对的另一个难题。

　　十九世纪中叶，麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了以光速C传播的电磁波的存在。到十九世纪末，实验完全证实了麦克斯韦理论。电磁波是什么？它的传播速度C是对谁而言的呢？当时流行的看法是整个宇宙空间充满一种特殊物质叫做“以太”，电磁波是以太振动的传播。但人们发现，这是一个充满矛盾的理论。如果认为地球是在一个静止的以太中运动，那么根据速度迭加原理，在地球上沿不同方向传播的光的速度必定不一样，但是实验否定了这个结论。如果认为以太被地球带着走，又明显与天文学上的一些观测结果不符。

　　1887年迈克尔逊和莫雷利用光的干涉现象进行了非常精确的测量，仍没有发现地球有相对于以太的任何运动。对此，洛仑兹(H．A．Lorentz)提出了一个假设，认为一切在以太中运动的物体都要沿运动方向收缩。由此他证明了，即使地球相对以太有运动，迈克尔逊也不可能发现它。爱因斯坦从完全不同的思路研究了这一问题。他指出，只要摒弃牛顿所确立的绝对空间和绝对时间的概念，一切困难都可以解决，根本不需要什么以太。

　　爱因斯坦提出了两条基本原理作为讨论运动物体光学现象的基础。第一个叫做相对性原理。它是说：如果坐标系K'相对于坐标系K作匀速运动而没有转动，则相对于这两个坐标系所做的任何物理实验，都不可能区分哪个是坐标系K，哪个是坐标系K′。第二个原理叫光速不变原理，它是说光（在真空中）的速度c是恒定的，它不依赖于发光物体的运动速度。

　　从表面上看，光速不变似乎与相对性原理冲突。因为按照经典力学速度的合成法则，对于K′和K这两个做相对匀速运动的坐标系，光速应该不一样。爱因斯坦认为，要承认这两个原理没有抵触，就必须重新分析时间与空间的物理概念。

　　经典力学中的速度合成法则实际依赖于如下两个假设：1．两个事件发生的时间间隔与测量时间所用的钟的运动状态没有关系；2．两点的空间距离与测量距离所用的尺的运动状态无关。爱因斯坦发现，如果承认光速不变原理与相对性原理是相容的，那么这两条假设都必须摒弃。这时，对一个钟是同时发生的事件，对另一个钟不一定是同时的，同时性有了相对性。在两个有相对运动的坐标系中，测量两个特定点之间的距离得到的数值不再相等。距离也有了相对性。

　　如果设K坐标系中一个事件可以用三个空间坐标x、y、z和一个时间坐标t来确定，而K′坐标系中同一个事件由x′、y′、z′和t′来确定，则爱因斯坦发现，x′、y′、z′和t′可以通过一组方程由x、y、z和t求出来。两个坐标系的相对运动速度和光速c是方程的唯一参数。这个方程最早是由洛仑兹得到的，所以称为洛仑兹变换。

　　利用洛仑兹变换很容易证明，钟会因为运动而变慢，尺在运动时要比静止时短，速度的相加满足一个新的法则。相对性原理也被表达为一个明确的数学条件，即在洛仑兹变换下，带撇的空时变量x'、y'、z'、t'将代替空时变量x、y、z、t，而任何自然定律的表达式仍取与原来完全相同的形式。人们称之为普遍的自然定律对于洛仑兹变换是协变的。这一点在我们探索普遍的自然定律方面具有非常重要的作用。

　　此外，在经典物理学中，时间是绝对的。它一直充当着不同于三个空间坐标的独立角色。爱因斯坦的相对论把时间与空间联系起来了。认为物理的现实世界是各个事件组成的，每个事件由四个数来描述。这四个数就是它的时空坐标t和x、y、z，它们构成一个四维的连续空间，通常称为闵可夫斯基四维空间。在相对论中，用四维方式来考察物理的现实世界是很自然的。狭义相对论导致的另一个重要的结果是关于质量和能量的关系。在爱因斯坦以前，物理学家一直认为质量和能量是截然不同的，它们是分别守恒的量。爱因斯坦发现，在相对论中质量与能量密不可分，两个守恒定律结合为一个定律。他给出了一个著名的质量-能量公式：E＝mc2，其中c为光速。于是质量可以看作是它的能量的量度。计算表明，微小的质量蕴涵着巨大的能量。这个奇妙的公式为人类获取巨大的能量，制造原子弹和氢弹以及利用原子能发电等奠定了理论基础。

　　对爱因斯坦引入的这些全新的概念，大部分物理学家，其中包括相对论变换关系的奠基人洛仑兹，都觉得难以接受。旧的思想方法的障碍，使这一新的物理理论直到一代人之后才为广大物理学家所熟悉，就连瑞典皇家科学院，1922年把诺贝尔奖金授予爱因斯坦时，也只是说“由于他对理论物理学的贡献，更由于他发现了光电效应的定律。”对于相对论只字未提。

　　爱因斯坦于1915年进一步建立起了广义相对论。狭义相对性原理还仅限于两个相对做匀速运动的坐标系，而在广义相对论性原理中匀速运动这个限制被取消了。他引入了一个等效原理，认为我们不可能区分引力效应和非匀速运动，即非匀速运动和引力是等效的。他进而分析了光线在靠近一个行量附近穿过时会受到引力而弯折的现象，认为引力的概念本身完全不必要。可以认为行星的质量使它附近的空间变成弯曲，光线走的是最短程线。基于这些讨论，爱因斯坦导出了一组方程，它们可以确定由物质的存在而产生的弯曲空间几何。利用这个方程，爱因斯坦计算了水星近日点的位移量，与实验观测值完全一致，解决了一个长期解释不了的困难问题，这使爱因斯坦激动不已。他在写给埃伦菲斯特的信中这样写道：“……方程给出了近日点的正确数值，你可以想象我有多高兴！有好几天，我高兴得不知怎样才好。”

　　1915年11月25日，爱因斯坦把题为“万有引力方程”的论文提交给了柏林的普鲁士科学院，完整地论述了广义相对论。在这篇文章中他不仅解释了天文观测中发现的水星轨道近日点移动之谜，而且还预言：星光经过太阳会发生偏折，偏折角度相当于牛顿理论所预言的数值的两倍。第一次世界大战延误了对这个数值的测定。1919年5月25日的日全食给人们提供了大战后的第一次观测机会。英国人爱丁顿奔赴非洲西海岸的普林西比岛，进行了这一观测。11月6日，汤姆逊在英国皇家学会和皇家天文学会联席会议上郑重宣布：得到证实的是爱因斯坦而不是牛顿所预言的结果。他称赞道“这是人类思想史上最伟大的成就之一。爱因斯坦发现的不是一个小岛，而是整整一个科学思想的新大陆。”泰晤士报以“科学上的革命”为题对这一重大新闻做了报道。消息传遍全世界，爱因斯坦成了举世瞩目的名人。广义相对论也被提高到神话般受人敬仰的宝座。

　　从那时以来，人们对广义相对论的实验检验表现出越来越浓厚的兴趣。但由于太阳系内部引力场非常弱，引力效应本身就非常小，广义相对论的理论结果与牛顿引力理论的偏离很小，观测非常困难。七十年代以来，由于射电天文学的进展，观测的距离远远突破了太阳系，观测的精度随之大大提高。特别是1974年9月由麻省理工学院的泰勒和他的学生惠斯勒，用305米口径的大型射电望远镜进行观测时，发现了脉冲双星，它是一个中子星和它的伴星在引力作用下相互绕行，周期只有0.323天，它的表面的引力比太阳表面强十万倍，是地球上甚至太阳系内不可能获得的检验引力理论的实验室。经过长达十余年的观测，他们得到了与广义相对论的预言符合得非常好的结果。由于这一重大贡献，泰勒和惠斯勒获得了1993年诺贝尔物理奖。

　　相对论

　　十九世纪后期，由于光的波动理论的确立，科学家相信一种叫“以太”的连续介质充满了宇宙空间，就象空气中的声波一样，光线和电磁信号是“以太”中的波。然而，与空间完全充满“以太”的思想相悖的结果不久就出现了：根据“以太”理论应得出，光线传播速度相对于“以太”应是一个定值，因此，如果你沿与光线传播相同的方向行进，你所测量到的光速应比你在静止时测量到的光速低；反之，如果你沿与光线传播相反的方向行进，你所测量到的光速应比你在静止时测量到的光速高。但是，一系列实验都没有找到造成光速差别的证据。

　　在这些实验当中，阿尔波特·迈克尔逊和埃迪沃德·莫里1887年在美国俄亥俄州克里夫兰的凯斯研究所所完成的测量，是最准确细致的。他们对比两束成直角的光线的传播速度，由于围着自转轴的转动和绕太阳的公转，根据推理，地球应穿行在“以太”中，因此上述成直角的两束光线应因地球的运动而测量到不同的速度，爱尔兰物理学家乔治·费兹哥立德和荷兰物理学家亨卓克·洛仑兹，最早认为相对于“以太”运动的物体在运动方向的尺寸会收缩，而相对于“以太”运动的时钟会变慢。并且洛仑兹提出了著名的洛仑兹变换。而对“以太”，费兹哥立德和洛仑兹当时都认为是一种真实存在的物质。而法国数学家庞加莱怀疑这一点，并预见全新的力学会出现。

　　马赫和休谟的哲学对爱因斯坦影响很大。马赫认为时间和空间的量度与物质运动有关。时空的观念是通过经验形成的。绝对时空无论依据什么经验也不能把握。休谟更具体的说：空间和广延不是别的，而是按一定次序分布的可见的对象充满空间。而时间总是又能够变化的对象的可觉察的变化而发现的。1905年爱因斯坦指出，迈克尔逊和莫雷实验实际上说明关于“以太”的整个概念是多余的，光速是不变的。而牛顿的绝对时空观念是错误的。不存在绝对静止的参照物，时间测量也是随参照系不同而不同的。他用光速不变和相对性原理提出了洛仑兹变换。创立了狭义相对论。

　　爱因斯坦死后的几十年里，其形象不断地被拔高。他写的书几十年长销不衰，他的话经常被流行文化引征据用，他的肖像被印在T恤衫上和咖啡杯上，可以说商业用途极为广泛。被奉为圣人，其形象却从不咄咄逼人，爱因斯坦自始至终的形象都是：一个温和文雅的天才。他有多少天分，同样就有多少慈善。成就和人格的完美结合，使得许多人视爱因斯坦为圣人。但实际上，当我们越关注爱因斯坦外在的高大形象，反而越不能了解那个真正的爱因斯坦和他所做过的一切。

　　幸亏有了一个坚持不懈的出版计划，20世纪最伟大的科学家其真正面貌才得以最终成型。这就是《爱因斯坦全集》。这套将公布爱因斯坦约14000篇原始文件的全集共有25卷，现在已经出版到第8卷。全套文集不仅包括了爱因斯坦所有科学文献以供研究者追随这位科学家的思想历程，而且还公布了其大量的书信来往，展现了其真实的为人。在那里面，你可以深深地感受到爱因斯坦的智慧和魅力还有令人尊敬的勇气和社会正义感。但另一方面，文集也说明了爱因斯坦远不是一个圣人，他也尖酸刻薄，也反叛，甚至可以说是有点放荡。

　　当你走进美国自然博物馆阴暗的展览大厅，耳边响起英国著名作曲家霍尔斯特在1918年创作的《ThePlanets（行星组曲）》时，那种极不和谐、有点刺耳的音调仿佛在提醒游客：爱因斯坦的内心世界就是这样矛盾、这么不和谐的。

　　一直以来，流传着许多关于爱因斯坦具有超自然能力的各种传说，他的姐姐说他的后脑勺又大又有棱角。

　　以前曾流传过许多关于爱因斯坦具有超自然能力的各种传说。（最为典型的一个故事，称爱因斯坦小时候说出的第一句话竟然是抱怨牛奶太热了，目瞪口呆的父母问他为什么以前一直不开口说话。谁料这个小天才回答：“因为，以前的一切都没有什么问题呀！”）

　　根据爱因斯坦的的姐姐玛亚在一部从未出版过的自传中称，爱因斯坦的智力发展很慢，而且到了很晚才开始会说话。玛亚说：“当爱因斯坦刚出生的时候，母亲看见他那又巨大又有棱角的后脑勺时都快吓坏了。”

　　“爱因斯坦的大脑的确异于常人，大脑海马区左侧的神经细胞明显比右侧的大，并且分布很规则”（加州大学Zaidel博士）

　　美国加州大学的Zaidel博士称，爱因斯坦的大脑与普通人相比，存在着“显著的差异”。Zaidel研究了爱因斯坦的两个大脑组织切片（生物实验中经常使用的研究方法），这两个切片含有大脑海马区的神经细胞，它们负责处理语言与想象的工作。通过与10个普通人的大脑切片对比，Zaidel博士发现爱因斯坦大脑组织存在显著的“优势”：爱因斯坦大脑海马区左侧的神经细胞明显比右侧的大，并且分布很规则；而普通人该组织区的神经细胞看上去很小，而且表现得“非常不规则”。

　　但是Zaidel指出，爱因斯坦大脑组织的特性“是天生的，还是后天发展的结果”，目前尚不能定论。

　　“我没有任何特殊的才能。我拥有的只是极其强烈的好奇心。”“我的智力发展很迟缓，我一直到了完全长大以后，才开始对时空问题感到疑惑的。”（爱因斯坦）

　　那么，爱因斯坦究竟是一个怎样的人，他如何“看到”别人“看不到”的东西？爱因斯坦把其成功归结于他的起步慢。他有一次写道：“一个正常的成年人从来不会停止思考关于时间和空间的问题。但是我的智力发展却很迟缓，我一直到了完全长大以后，才开始对时空问题感到疑惑。”

　　在1915年，爱因斯坦曾对一名校友说过：“一个人不应该追求那些容易得到的东西，所以我们还是继续努力吧。”

　　哈佛大学的物理兼科学史专家格雷得·和顿是爱因斯坦1955年去世后第一个获许翻看档案的学者。如今76岁的和顿说当年他翻看爱因斯坦的档案时，被其独一无二的光辉所完全折服。“爱因斯坦的思考方式完全不像教科书上所说的那样，先做实验，然后得出理论，最后检验结论，他而是几乎完全靠‘想’进行创造，以其极度跳跃的思维来完成他的‘实验’。爱因斯坦的智慧是超乎常人的。”

　　幼年、青年、老年时期的爱因斯坦

　　相对论改变了世界

　　爱因斯坦一生大约发表过300篇科学论文，但归纳其最重要的理论有：

　　相对论

　　1905年发表了狭义相对论。这个理论指出在宇宙中唯一不变的是光线在真空中的速度，其它任何事物——速度、长度、质量和经过的时间，都随观察者的参考系（特定观察）而变化。

　　时空

　　爱因斯坦发表他的相对论之二百年前，英国物理学家艾萨克·牛顿（1643~1727）提出时间和空间都是绝对的，空间和时间是完全分开的。然而，在相对论数学中，时间和三维空间——长、宽和高，一起构成一个四维空间框架，叫做时空关联集。

　　质量和能量

　　爱因斯坦从他的狭义相对论中推导出等式E＝MC2（这里E是能量，M是质量，C是恒定的光速），他用这个等式解释了质量和能量是等价的。现在认为，质量和能量是同一种物质的不同形式，称为质能。例如，如果一个物体的能量减少了一定量E，则它的质量也减少等于MC2的量，然而，质能不会消失，只不过以另一种形式被释放，它叫辐射能量。

　　广义相对论

　　1915年发表了广义相对论，解释了引力作用和加速度作用没有差别的原因。他还解释了引力是如何和时空弯曲联系起来的，利用数学，爱因斯坦指出物体使周围空间、时间弯曲，在物体具有很大的相对质量（例如一颗恒星）时，这种弯曲可使从它旁边经过的任何其它事物，即使是光线，改变路径。

　　虫洞

　　理论上，虫洞是一个黑洞，它的质量非常大，把时空弯曲吸进了它自身之中，它的口开向宇宙的另一个空间及时间，或者也许完全进入另一个宇宙空间。也许能够利用虫洞建立一个时间旅行机器，但许多科学家们指出这个机器不可能重返到它自身被创建的时间之前。

　　他还是一个发明匠

　　我们常常把爱因斯坦想象成一个总在开小差的天才，他的魂儿常常被时空勾了去。但其实，爱因斯坦也是一个动手能力很强的发明家。他的父母开了一家电力厂，并常常鼓励小爱因斯坦以后当一个工程师。

　　他曾经和别人一起合作发明了一套不需拆卸的冷冻系统，后来在一战期间，又曾为德国空军设计了一款机翼。

　　爱因斯坦曾在瑞士伯尔尼专利局当过7年评估员。尽管他在工作的时候常常走神发白日梦（在用脑子做实验），但爱因斯坦对自己的工作还是颇为胜任的，并在1906年获得了一次升职的机会。此外，他在那时就拥有了好几个属于自己的专利，包括一个在20世纪20年代和别人合作发明的一套不需拆卸的冷冻系统。在一战期间，爱因斯坦又为德国空军设计了一款机翼，并进行到了实验阶段。可惜当时那个负责测试的飞行员向上级抱怨说飞机装上了爱因斯坦所设计的机翼后看上去就像是一只“怀孕的鸭子”，计划最终流产。

　　他与FBI“秘密交锋”

　　尽管爱因斯坦在私生活中很冷漠，但他在公众场合中却表现出很强的社交能力，他甚至是一个天生适合当名人的人。爱因斯坦拍照时非常上镜，而且拥有一副很有磁性的嗓音。在一部关于爱因斯坦的记录片中有这么一个镜头：爱因斯坦被一群记者簇拥着而从容应付。有一个记者问他：“爱因斯坦教授，请问您为自己成为一个美国人而感到高兴吗？”爱因斯坦讽刺他：“既然你站在这里这样问我，那我的回答是‘当然了，我感到非常荣幸’”。爱因斯坦在1930年12月11日的旅行日记中有一段话就更加直接地奚落记者。“一群记者在长岛登上了我们的船，问了我一些极为愚蠢的问题，当我用一些毫不值钱的滥调回答他们的时候，他们却像如获至宝般欢喜而归。”

　　他在科学界与政界都树下了不少敌人，他支持犹太人在中东建国，但又很早就警告说应当关注当地阿拉伯人的利益。

　　尽管爱因斯坦在感情上极其喜恶分明，但最典型的体现在他参与的社会和政治事端。爱因斯坦曾经不知疲倦地帮助那些纳粹德国的难民逃到美国，他还致力于在耶路撒冷建立希伯来大学以作为犹太人科学家的避难所。爱因斯坦支持犹太人在巴勒斯坦重建犹太人的王国，但他同时早在1955年就警告说：“我们的建国政策中最关键的一环是要给予一直在中东地区生活的阿拉伯人们同样平等的权利。”作为一个忠实的社会主义者，爱因斯坦对资本主义极不信任，他相信，建立“世界政府”是有效控制核武器发展的唯一途径，并只有这样才能从根本上避免战争的发生。

　　他是一个激进主义者，在德国，他上了纳粹党的黑名单，逃到美国后，FBI花费了22年的时间一直监视他，不仅诬陷他是间谍，还想方设法要把他驱逐出境

　　爱因斯坦是人权运动最早期的倡导者之一，这是爱因斯坦作为一个激进主义者最鲜为人知的一面。爱因斯坦不仅利用自己的声望极力反对私刑拷问，他还参加了（美国）全国有色人种协进会（NAACP）的工作。

　　因此，爱因斯坦这种对抗当局的行为使他在科学界和政界中树下了不少敌人。他的名字最早在1922年就被写进了纳粹党的黑名单，还有许多颇有声望的德国物理学家也公开称爱因斯坦的研究为“犹太人的物理学”。这种愚昧的攻击甚至在爱因斯坦与1933年逃到美国普林斯顿大学后也没有停止。

　　逃到美国后，其激进行为同样让FBI感到非常不安，美国联邦调查局前局长胡佛和爱因斯坦之间由此进行了一场长达20多年的“秘密战争”。在胡佛的指示下，美国联邦调查局一共搜集了1800多页的有关爱因斯坦的档案，而他们的目的就是要把爱因斯坦驱逐出美国。胡佛的结论是：爱因斯坦实际上是俄国派到柏林的一个间谍。不过这种荒谬的说法竟然奏效了，爱因斯坦最终被阻挡在曼哈顿原子弹计划之外。这就是为什么爱因斯坦建议罗斯福研制核弹却从未参与该工程的原因。

　　“婚姻是披着文明外衣的奴隶制”

　　毋庸讳言，爱因斯坦对待女性的看法，确实受到过德国哲学家叔本华思想的深刻影响。他从未把爱情看得是高于一切。他在离婚前就有过外遇，并且在第二次结婚后，也有过越轨行为。他认为，从本质上说，婚姻都是愚蠢的，自己也多次谈到了他的不适合于家庭生活的个性。

　　“我曾经有过两次丢脸的婚姻”。爱因斯坦对爱情的激情是有节制的，他从未让激情淹没自己冷静的理性。

　　爱因斯坦的私生活常为人所诟病。说的最多的是他的两次“丢脸的婚姻”以及穿插其中的几次婚外情。有作者甚至暗示他与终生未婚的女秘书杜卡斯之间存在不正当的关系。

　　爱因斯坦与第一任妻子米勒瓦在大学相识，但受到了来自家庭的强烈反对。一直到了米勒瓦为爱因斯坦生下了一个女孩，取名丽莎尔，两人才在1903年最终成了婚。不过，爱因斯坦却从来没有见过自己的私生女。而且丽莎尔在幼年时就夭折了。

　　爱因斯坦在信中对米勒瓦所流露出的“我怎么没有早点遇到你，我的小宝贝！”的这种柔情非常的短暂，在爱因斯坦声望益高，在两个小儿子出世后，而米勒瓦也开始出现了精神分裂症的症状时，夫妻间的恩爱很快就消失了，剩下的只有互相的嘲笑和欺骗。爱因斯坦在1913年写给他的堂妹艾尔莎的信上说：“（米勒瓦）是一个很不友善，毫无幽默感的生物——只要她在，就会拼命破坏别人快乐的生活。”艾尔莎那时候已经成为了爱因斯坦的情人，并后来于1919年成为他的第二任妻子。

　　“我不会希望自己嫁给他，但我们依然喜欢他，尽管他存在许多的缺点。”（卡拉普爱斯）

　　狭义相对论是建立在四维时空观上的一个理论，因此要弄清相对论的内容，要先对相对论的时空观有个大体了解。在数学上有各种多维空间，但目前为止，我们认识的物理世界只是四维，即三维空间加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思，只有数学意义，在此不做讨论。

　　四维时空是构成真实世界的最低维度，我们的世界恰好是四维，至于高维真实空间，至少现在我们还无法感知。我在一个帖子上说过一个例子，一把尺子在三维空间里（不含时间）转动，其长度不变，但旋转它时，它的各坐标值均发生了变化，且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标，它与空间坐标是有联系的，也就是说时空是统一的，不可分割的整体，它们是一种”此消彼长”的关系。

　　四维时空不仅限于此，由质能关系知，质量和能量实际是一回事，质量（或能量）并不是独立的，而是与运动状态相关的，比如速度越大，质量越大。在四维时空里，质量（或能量）实际是四维动量的第四维分量，动量是描述物质运动的量，因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里，动量和能量实现了统一，称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度，四维加速度，四维力，电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是，电磁场方程组的四维形式更加完美，完全统一了电和磁，电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多，这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿力学要完美的多。至少由它的完美性，我们不能对它妄加怀疑。

　　相对论中，时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空，能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到，时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。

　　3 狭义相对论基本原理

　　物质在相互作用中作永恒的运动，没有不运动的物质，也没有无物质的运动，由于物质是在相互联系，相互作用中运动的，因此，必须在物质的相互关系中描述运动，而不可能孤立的描述运动。也就是说，运动必须有一个参考物，这个参考物就是参考系。

　　伽利略曾经指出，运动的船与静止的船上的运动不可区分，也就是说，当你在封闭的船舱里，与外界完全隔绝，那么即使你拥有最发达的头脑，

http://baike.baidu.com/view/4243.htm

mei yisi ,da jia dou ji zai yi qi ,hen hao wan ma ?

这里讲述的是一个现代物理学的故事：有两位在同一个大学、不同领域工作的科学家。一位研究的是远离地球的巨大物体，而另外一位则为身边的微小物质所着迷。为了满足人们的好奇心，一位制造出了世界上威力最强大的望远镜，另外一位则制造出了世界上最好的显微镜。当他们分别把自己的仪器对准了更加遥远和更加微小的物体时，他们开始观察到从所未见、或者说从未想象到过的结构和行为。他们激动不已，但是又非常懊丧，因为现有的理论无法解释他们观察到的现象。

有一天，两人离开自己的实验仪器去喝杯咖啡休息一下，正巧在系里的休息室里相遇，于是开始不无同情地讨论起如何解释他们所遇到的难题来。突然间，两人不约而同地意识到，他们虽然观察的是宇宙的两个相对的极端，但是他们观察到的却是同样的现象。就向盲人摸象一样，一位科学家抓住了它不断摆动的尾巴，另一位则抓住了它硕大的鼻子。在对照了笔记之后，两人才发现，其实他们抓住的是同一头动物。

如今的粒子物理学家和天文学家们所面对的正是这样的局面。物理学家们利用线性和环形粒子加速器作为他们高分辨率的"显微镜"，来研究那些小得看不见的粒子。天文学家们则利用十几台新的超大尺寸的望远镜，也在研究着同样做小的粒子，但是他们的研究对象是在太空里。这场奇异的信息撞车意味着，获取粒子物理学中圣杯般的成就--也就是对自然界所有四种力（电磁力、弱力、强力和引力）的统一的理解--将会部分地由天文学家获得。

这些工作所隐含的意义使科学家们兴奋不已，因为在以往，互不相干的现象的奇异结合曾经创造出了理解的飞跃。举例来说，毕达格拉斯就曾经证实了抽象数学可以应用于现实世界当中，从而使科学世界大受震动。而当牛顿发现行星的运动和苹果的掉落都是由于引力的作用时，人们对世界的理解发生了同样的飞跃。麦克斯韦尔统一了磁力和电力，从而创造出了物理学的新纪元。而这当中最伟大的理论统一者爱因斯坦，则是把物质、能量、空间和时间编织在了一起。

但是迄今为止，还没有人能够将量子力学的微小世界与我们透过望远镜所看到的广大世界编织在一起。当这两者走到一起时，物理学家们意识到，他们正在非常接近一个单一的"万物理论"，可以解释自然界万物的运行，它也就是人们长期以来所追寻的统一场论。

大约在两年前，在美国国家研究理事会的董事会的一次报告会对两种场的合并日程进行了表述之后，美国国家航空航天局的行政官丹尼尔·戈尔丁建议推出一份特别报告，对天文学家和物理学家们从彼此的研究中能够受益多少进行详细的表述。不久之前，该理事会的宇宙物理学委员会发布了这份报告，其中详细列举了十一个博大的谜团，其中的一些可能在十年内就得到解答。如果是这样的话，科学将发生历史上最伟大的一次飞跃。

让我们首先来看看，我们还不了解答案的是那些谜团呢？

谜团一 什么是暗物质

我们能够找到的普通物质大概只占宇宙的百分之四左右。我们的这个推论结果，是通过计算让星系聚集在一起、并且让他们以巨大的星团形式运动需要多少质量而得出来的。另一种给无法看见的物质称重的方式，是观察引力如何使来自遥远物质的光发生弯曲。每次测量都告诉天文学家们，宇宙中多数的物质是看不见的。

人们可能会禁不住认为宇宙一定是充满了灰尘或是由不动的恒星构成的黑色星云，并且满足于此，但是非常有说服力的论据表明事情并非如此。首先，尽管有办法发现即使是以最黑暗形式存在的物质，人们寻找丢失的星云和恒星的每一次尝试都失败了。第二，也是最有说服力的是，宇宙学家们已经可以对宇宙大爆炸之后所发生的核反应进行精确的计算，并且将预期的结果和实际的宇宙成分进行比较。这些计算表明，由人们熟悉的质子和中子组成的普通物质的总量，比起宇宙的总质量来要小很多，不论剩下的东西是什么，它都不太可能是由组成我们人类的物质所构成的。

正是这寻找宇宙中丢失的一部分的探索过程，让宇宙学家和粒子物理学家们聚在了一起。在未被发现的暗物质中，首要的候选者是微中子和其他两种粒子：线中子和轴粒子，这两种粒子是由一些物理理论所预测的，但是从未被人们探测到过。所有这三种粒子的电性都被认为是中性的，因此他们无法吸收或者反射光，但是又具有足够的稳定性，能够从宇宙大爆炸后的最初阶段留存下来。
谜团二 什么是暗能量

宇宙学近期的发现证实，普通物质和暗物质还不足以解释宇宙的结构。还有第三种成分未被发现，它并非物质，而是某种形式的暗能量。
这种神秘成分存在的第一批证据，来自于对宇宙几何形状的测量。爱因斯坦的理论认为，所有的物质都会改变它周围空间和时间的形状。因此，宇宙的整体形状就是由它内部全部的物质和能量来主宰的。近期对宇宙大爆炸遗留下来的辐射所进行的研究表明，宇宙的形状再简单不过了--它是扁平的！这个发现反过来也揭示出了宇宙的总体质量密度。但是在将所有的暗物质和普通物质的潜在来源加起来之后，天文学家们发现，他们还少了三分之二。
第二批证据提示人们，神秘的成分必定是一种能量。对远方的超新星进行观察之后，科学家们发现宇宙扩张的速度并不象他们原来所假定的那样在放慢；事实上，这种扩张的速度在增加之中。除非存在着一种遍布宇宙的、不断地将时间和空间的结构向外推出的排斥力，这种宇宙加速度是很难解释的。
暗能量为什么会产生一个排斥性的力场，这个问题有一点复杂。量子理论认为，虚无的粒子可以突然出现，存在极短的时间，然后再遁于无形。这就是说，宇宙的真空实际上并不是真正的空无一物。更恰当地说，空间充满了低级能量，这种能量是在虚粒子和它们的反物质伙伴短时间地存在和消失时所创造出来的，这个过程之后还有一个被称为真空能的非常小的场存留下来。
这种能量应该产生一种负的压力，或者说排斥力，因而也就解释了宇宙的扩张为什么是在加速。可以考虑这样一个类比：如果你把一个空的气密容器上的密封的活塞向后拉，你会在容器里制造出一个近似的真空。起初，活塞上几乎没有什么阻力，但是你拉出活塞越多，真空就越确实，活塞上产生的对抗力也就越大。尽管外太空的真空能是由量子力学奇异的定律，而不是由一个拉拽活塞的人灌输进去的，这个例子也足以说明负压力是如何产生排斥力的。

谜团三 从铁到铀这些重元素是怎样形成的

暗物质和可能存在的暗能量都是起源于宇宙最早期，也就是氦和理等元素诞生的时期。较重的元素稍后在恒星内部形成，核反应将质子和中子挤压在一起形成了新的原子核。例如，四个氢核（每个带一个质子）经过一系列的聚变形成了一个氦核（含有两个质子和两个中子）。这就是在太阳内部每时每刻所发生的事情，也就是这个过程带给了我们地球光和热。
但是聚变要产生比铁全党重的元素时，它需要非常多的中子。因此，天文学家们猜测较重的原子是在超新星的爆炸中形成的，这里现成中子的供应量非常充足，但是这个过程具体是如何发生的却无人知晓。更近一段时间，科学家们已经开始推断，至少有些最重的元素，如金和铅，是在当两颗中子星--那些小小的、燃烧殆尽的星体残骸--碰撞并形成黑洞时所发生的更强大的爆炸过程中生成的。
谜团四 微中子有质量吗

那些创造出重元素的核反应同样也创造出了大量幽灵般的亚原子微粒，它们被称为微中子，属于一组被称为轻子的粒子群，这其中还包括我们熟悉的电子、μ介子和陶粒子。由于微中子极少和普通物质发生相互作用，它们能够直接向我们展示恒星的内部的情况。当然，我们只有捕捉到并研究这些粒子才有可能做到这一点，不过物理学家们已经在学习和尝试着这样做了。

不久以前，物理学家们还认为微中子是没有质量的，但是最近的研究进展却表明，这些粒子可能有着很小的质量。与之相关的任何证据都会有助于验证一套理论，用它可以寻求对四种自然力之中的三种--电磁力、强力和弱力进行描述。即便是很小的一点点重量也能够叠加起来积少成多，因为从宇宙大爆炸中留存下来的粒子实在是不计其数。

谜团五 超高能粒子从何而来

来自宇宙空间，包括微中子、伽玛射线光子和各种其他的亚原子散粒子在内的各种粒子中，能量最强的被称为宇宙射线。它们无时无刻不在轰炸着地球，当你读着这篇文章的时候就有几束射线穿过你的身体。有时候，宇宙射线强大之极，他们必定是在威力惊人的催化剂作用下，产生于宇宙的加速器之中。科学家猜想，对它的来源有几种猜测：可能是宇宙大爆炸本身，可能是超新星发出的冲击波与黑洞发生撞击，也可能是星系中央的物质被吸入巨大的黑洞时所产生的加速作用。了解了这些粒子如何产生以及如何获得如此巨大的能量，将会让我们了解这些剧烈冲撞的物体的行为方式有所了解。
谜团六 是否需要引入新的光和物质理论，来解释在极高温度下所发生的事情

问题五中所提到的那些剧烈的撞击过程，留下了一些可以看见的辐射踪迹，其中伽玛射线尤为突出--它是普通光的表兄，但是却具有极高的能量。过去的三十多年中，天文学家们已经知道，这些射线所产生的、被成为伽玛射线爆发的明亮闪烁，每天都会从天空的各个方向任意地来到我们身边。近年来，他们已经查明了这些爆发的位置，初步可以确定它们来自于超新星强大的爆炸，以及中子星彼此之间以及中子星与黑洞的碰撞。但是当如此多的能量汇聚到一起时会发生什么事情呢？这个问题即便时至今日，也没有人能够做出多少解答来。在那种情况下，物质变得红热无比，它与辐射通过人们并不熟悉的方式交互发生作用，而辐射产生的光子彼此撞击在一起生成新的物质。物质和能量之间的区别这时变得模糊了。再加上磁力的因素，物理学家们对在这样可怕的场景下所发生的事情就只有大致猜测的份了，或许现行的理论根本就不足以对这些现象做出解释呢。
谜团七 在超高的温度和密度下是否存在物质的新状态
在能量极强的情况下，物质会进行一系列的转换，原子会分裂成其最小组分。这些组分就是被称为夸克和轻子的基本粒子，就目前我们所知，他们已经不能被分割成更小的部分了。夸克极容易和其他粒子结合，因此它们在自然界中从来未被单独观察到过，而是经常发现它们与其他的夸克相结合形成质子和中子（每个质子由三个夸克组成），而这些质子和中子又进一步与轻子（比如电子）结合而形成整个原子。例如，氢原子就是由一个围绕单个质子旋转的电子构成的。原子呢，它们又转而和其他的原子结合起来形成分子，比如水分子就是这样。随着温度的上升，分子又从如冰一样的固体状态，变成如水一样的液态，再变成如蒸汽一样的气态。

这些都是我们所了解的、可以预见的科学所告诉我们的，但是当温度和密度比地球上的要大数十亿倍的时候，组成原子的基本部分彼此可能会完全地被强硬拆开，从而形成由夸克和将夸克结合在一起的能量组成的等离子体。物理学家们正试图在长岛的一台粒子对撞机上创造出这种夸克--胶子式的物质状态来。而在物理学家们远远无法创造出来的更高的温度和压力之下，这种等离子体可能会转变成为一种新的物质或者能量形式。这种物质状态的转变还可能会揭示出自然界新的力的存在。

这些新的力将会加入到我们已知的一种调节夸克行为的力的行列中去。所谓的强力是将这些粒子结合在一起的主要媒介。而第二种被称为弱力的原子力，则可以将一种类型的夸克转变成另一种（夸克有着六种不同的"味道"一一上、下、迷人、奇异、顶上和底部）。

最后一种原子力，也就是电磁力，它可以将诸如质子和电子这样的带电粒子结合在一起。正如其名字所暗示的那样，强力是三种力之中最强有力的，它比电磁力要强劲100倍以上，而比弱力更是要强劲10000倍以上。粒子物理学家们怀疑，这三种力有可能是单一的能量场的三种不同的表现形式，这与电力和磁力分别代表一个电磁场的不同方面非常相似。实际上，物理学家们已经揭示出了电磁力和弱力之间潜在的统一性。

有些统一场理论认为，在宇宙大爆炸刚刚发生后的超热的原始宇宙之中，强力、弱力、电磁力和其他力只是一种力，其后随着宇宙的扩张和冷却它们逐渐分化。在新生的宇宙中可能会出现各种力的统一，正是这种可能性的存在，使粒子物理学家对天文学如此感兴趣，也使天文学家们转而向粒子物理学来试图寻找这些力在宇宙的诞生中可能扮演了什么样角色的答案。力的统一如果要发生，必须有一种超高质量的被称为线规玻色子的粒子存在。

如果它们存在的话，它们会让夸克转变成其它粒子，并引起位于每个原子中心的质子发生衰变。如果物理学家们能够证明粒子可以衰变，就足以说明有新的力存在。
谜团八 质子是不稳定的吗

假如你担心组成你身体的质子会解体，将你变成一堆基本粒子和游离能量的话，这不免多虑了。各种观察核试验都表明，质子必须至少在十亿万亿万亿年内保持稳定。尽管如此，许多科学家们仍然相信，如果三种原子力真的是一个单一的统一场的不同表现形式的话，那么我们上面提到过的具有炼金术般魔力的超质量玻色子将会不时地从夸克中产生出来，造成夸克以及由夸克组成的质子发生退化。

乍一看，你会觉得这些物理学家们的脑子一定是出了什么问题，因为身体小小的夸克怎么可能产生出种量超过它们本身10，000，000，000，000，000倍的庞大的玻色子呢？你这样想也很难怪。但是有这样一条海森堡不确定法则，它认为你永远无法同时知道一个粒子的动量和位置，而该法则正好间接地允许这样一个听起来荒谬绝伦的推断的存在。因此，一个庞大的玻色子从组成质子的小小夸克中闪现出来，存在非常短的一段时间，从而造成质子的退变并非没有可能。

谜团九 引力是什么

接下来就要说到万有引力的问题了，这种存在于小个的粒子之间的不成对力，同时也是将它们聚拢在一起的能量。当爱因斯坦将牛顿的理论加以改进之后，他将引力的概念予以延伸，考虑的对象也扩展到了极其巨大的引力场和以接近光速的速度运动的物体。这些延伸所引出的就是著名的相对论和时间--空间的概念。但是，爱因斯坦的理论并没有关注到量子力学这片极其微小物体的领地，因为万有引力在极小的规模上是可以忽略的，而不同于将原子聚拢在一起离散的小块能量的是，离散的小块引力在试验中从未被观察到。

尽管如此，自然界中仍然存在着一些极端的条件，能够让引力和微小的物质发生亲密的关系。例如，在黑洞的心脏附近，大量的物质都被挤压到量子空间之内，在极小的距离上，引力变得非常强大。同样的情况，在宇宙大爆炸前后密集的原始宇宙中也必定会出现的。

物理学家斯蒂芬·霍金发现了黑洞的一个特别问题，我们需要将量子力学和万有引力结合在一起，然后才能够就任何东西得到一个统一理论。霍金认为，任何东西，即便是光也无法从黑洞中逃出的断言严格来讲并不正确，黑洞周边的确在辐射出微弱的热能。根据他的理论，这种能量是黑洞附近的真空的粒子一反粒子配对实体化时所产生的。在粒子和反粒子这对冤家再度重新结合并互相毁灭之前，距离黑洞较近的粒子就被吸入了黑洞，而距离稍远的那个则以热量形式逃逸出来。这种热量的释放与先前被吸入黑洞的物质和能量状态没有任何明显的联系，这就违背了一条量子理论的定律，该定律规定，任何事件都必须能够追溯到先前的事件。要解释这个问题的话，就需要新的理论了。

谜团十 还有没有另外一度呢
在对引力真正性质的探索中，人们终究要思考这个问题：在我们能够轻易观察到的四度空间之上还会不会有其它一度呢？

为了做出解答，我们首先要知道，自然界究竟是不是实际上患了精神分裂症：我们是不是应当接受这样的理论，那就是有两种作用于不同范畴的力--作用于大的范畴，如星系之上的万有引力，以及作用于微小原子世界的其它三种力呢？统一场论的支持者们说，这是一派胡言--必然有某种方式能够让三种原子范畴的力和万有引力联系起来。或许是这样，但是联系起来谈何容易。

首先，万有引力是不成对的。爱因斯坦的广义相对论认为，万有引力与其说是力，还不如说是空间和时间的一种内在特性。依此道理，地球围绕着太阳旋转，并非是由于万有引力的吸引作用，而是因为它陷入了一个由太阳引起的时间--一空间的漩涡里，从而象一个大碗中快速旋转的一粒石子般在这个漩涡力旋转起来。其次，就我们所能探测到的引力而言，它是一种持续的现象，而自然界的其它各种力则是以分立的小片形式出现的。

所有这些都将我们引向了线理论者们和他们对引力的解释，那里面就提出了其他的度的概念。具有独创性的线理论宇宙模型在一个复杂的十一度世界中将万有引力与其它三种力组合在一起。

在这个世界--也就是我们的世界中--这些度中的七个都在小到我们无法注意到的区域内自我包裹着。让你的思考方式绕过这些额外的度的一种方式，就是在头脑中想象出一个蜘蛛网中的一根蛛丝的形状。对裸眼来说，这根细丝看上去像是一度的，但是在影像被高度放大时，就不难分辨出它是一个宽度、长度和深度都非常可观的物体。线理论者们认为，我们之所以看不到额外的度，是因为我们缺乏足够强有力的工具去分辨它们。
谜团十一 宇宙是如何开始的

如果自然界的四种力真的是一股单一的力，并且在低于数百万度的温度之下呈现不同的状态的话，那么在宇宙大爆炸时期的难以想象的火热和密集的宇宙之中，必然会存在过一块地方，在这里万有引力、强力、粒子和反粒子之间的区别变得毫无意义。爱因斯坦的关于物质和时间--空间的理论由于依存于我们较为熟悉的基准之上，还无法解释是什么东西使得火热的极微小的原始宇宙膨胀到如今我们所看到的样子的。我们甚至还不知道宇宙是否充满了物质。

根据现行的物理概念，早期宇宙中的呢能量应当混合生成了相等数量的物质和反物质，它们随后本来应该彼此毁灭的，但是某种神秘而非常有用的机理让天平向物质一方倾斜，从而留下了足够的物质而形成了布满恒星的星系。

幸运的是，原始的宇宙给我们留下了几条线索。其一就是宇宙微波背景辐射，它是大爆炸的余烬。几十年来，每当天文学家们观察宇宙的边缘时，他们所测量到的这种微弱的辐射的强弱都是相同的，于是天文学家们相信，这种一致性意味着宇宙大爆炸以空间一时间的扩张开始，而其展开的速度比光速还快。

但是，更近期的仔细观测则表明，宇宙背景辐射并不是完全均匀的。在受到五规律的扰动时，一小块空间与另外一小块空间的辐射还有着极细微的差别。会不会是早期宇宙中密度上随机的量子波动留下了这个印记呢？非常有可能。做出这个回答的，是芝加哥大学天体物理学学部的主席、同时也是提出这是一个基本问题的委员会的主席麦克尔·特纳做出的。特纳和其他许多的宇宙学家如今都确信，宇宙的团块--也就是其中点缀着星系和银河星团的广大的空旷区域--或许就是原始的、亚原子大小的宇宙的量子波动经过极大的放大后的样子。

正是这种无限大和无限小相结合，让量子物理学家和天文学家闲谈时走到一起，在不久的将来他们也必定对以上的十一个谜题做出解答。

到这个网站看看，一定有你想要的。网址是http://jys.qhedu.net/Article_Show.asp?ArticleID=326

二楼真牛b，从哪里抄来的

磁单极子

我预感到有某种超智慧存在，他们设计制造了一个超级矩阵系统SMS，并在该平台上开发编写了一套多维空间虚拟程序TT-DVRA，正是这套程序的开启运行，虚拟造就了我们这个世界——宇宙。所有的物质，以及它们的相互作用与对应关系，都是由程序事先写好的，可以说这是一个严谨到天衣无缝的精妙体系。因为它太有规律了，以至於我们这些被虚拟出来的智慧生命，每每想到这里都由衷发自内心地赞叹，这一切似乎太不可思议了！

破译的终极-Hypothesized world (被假设的世界)

现在有许多书籍和网站探讨骇客帝国哲学，其实我也有类似的想法：我生活的这个世界是真实的还是虚幻的？这个问题也同样因为电影而提出，比如The Truman Show(楚门的世界)和Abre los ojos(翻拍为Vanilla Sky)以及The Thirteenth Floor(异次元骇客)。这个学说还被一位哲学家Nick Bostrom升级，写成《你生活在一个电脑世界吗？》因此我时常思索这样一个问题，什麽是真实的存在？是不是像有些人的观点，实质的，物理的世界才是虚幻呢？那麽由此我对这个世界的解释为，我们所看到的身処的这个无边无际的宇宙以及它所包含的物质运动规律，都只不过是一台被称之为Super Matrix System的超级计算机程序虚拟出来的模仿拟像而已。所以我们不妨来试著这样假设，有那麽一个真实存在且高度文明的世界，那裏的智慧生物进化到近乎理解宇宙万物运动规律的程度，他们设计制造了一台叫做Super Matrix System的超级矩阵系统，并且在它上面开发编写了一整套Ten three-dimensional Virtual Reality Application，虚拟出了一个他们认为近乎合理到天衣无缝的模型体系。在这个虚拟宇宙模型中同样会有以他们的原形设计的生命元，并且这些生命元会按照Ten three-dimensional Virtual Reality Application事先定义好的规则升级进化。直到有一天出现了人类，然后再用亿万年的时间进化到像现实中的他们那样，拥有高度发达的智慧与文明，能够有能力去制造同样一台叫Super Matrix System的机器，接著那些实质为虚拟的人类依照自身对自然的认知也去虚拟了一个宇宙模型，而这个再次被虚拟的宇宙模型中也注定会有生命元，且进化到同样高的程度必然也会去制造一台Super Matrix System机器，再往后推理又会继续去虚拟下一个宇宙，依次周而复始无限循环嵌套下去。那麽我们究竟存在于这无数层嵌套的哪一环呢？就目前来看，生命元是不可能想象得出宇宙之外的事情的，这更受限於Super Matrix System在设计之初就已经回避了对母体自身的不安全因素。所以我更倾向于Super Matrix System根本不允许生命元代码拥有突破宇宙之外的意识概念，否则的话当生命元升级到一定程度后就会破坏系统的平衡。而且我们也不会有什麽自由思想，所谓的自由也只是被限制在一定范围之内的。比如我现在猜破了这一玄机，认定这个世界是被超智慧制造虚拟出来的，如果这一刻我的头脑拥有了自由思想，那麽为什麽我却无法去证明验证我的猜测呢？再比如，我发挥我的自由思想，我想此时此刻我就站在宇宙以外的某个地方，我正在放眼审视宇宙的真相，可是我能把看到的一切都描绘出来吗？所以说我们没有什麽自由思想，所谓的自由也只是被限制在一定范围之内的。另外在我们的社会群体中还存在一种现象值得我们去推敲，那就是人类个体都喜欢反驳他人的观点。一个事情的正反两面，都有不少人在反驳，假如有一个人说这个是对的，马上就会有人站出来反对他，反之也一样。照这样来说“否认”是人类个体最常见的反应了。更值得一提的是，人在一生当中说得最多的一句话就是“不知道！”而这也是一点可疑之処。这个所谓的“否认”和“不知道”其实都是Super Matrix System超级矩阵系统的原始程序代码的遗留问题。早期的TT-DVRA为了防止思维元破译该体系，在最初设计的时候就对它们的社会交互性采用了一种间接回避补偿模式，进而很好的避免了该严密系统的过快崩溃。

也许真正的真理就在SMS母体自身之外，人类永远也无法知晓，因为有些东西自始至终我们也无法明白。展望遥远的未来，我们的智慧与文明也必将进化到一个更高的层面，这让我们也有能力制造一台象Super Matrix System一样的超级计算机系统，同样用於去模拟我们所认为的这个宇宙体系，其中有生命，并且也会沿著设计好的时间规则进化……
最后我只能用Morpheus的著名台词“Pulled over our eyes to blind us from the truth”(拉到我们眼前来使我们看不到真实)来结束这次讨论。

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我的思想本身也是受限的，所以文中所用词汇也许并不贴切，无法真正表明我的想法。关於超智慧，那也是相对而言的，没有绝对的超智慧，一个比我们早壹千万年的文明对於我们来说就是超智慧。至於他们制造的计算机还称得上称不上计算机，或者早超越了计算机的境界，那就另当别论了，不过有一点我认为，即便是再先进他也要有编码的存在，只是编码方式的不同罢了，如果不编码又怎麽组织物质呢？

但我觉得空间就是整个宇宙的范围，包括宇宙里的所有物质也都在空间中。既然宇宙在膨胀也就意味空间在增大，显然成正比关系。假设空间的膨胀有极限，那就是宇宙的尽头，当然我无法知道那里是否存在，就算存在也不知道会是怎么样，但我认为真的存在，那就是宇宙的起源之地。你认为现在我们这个宇宙就象是大多数中的一部分吗？这样可能就像太阳系外有银河系，银河系也是冰山一角，这个宇宙就是这个布局，你的猜想也不是没有可能的。你说宇宙和时间本是一直存在的，只要有宇宙就有空间，有空间必定有时间。纯属个人论断，也不知道你是否看的懂？还想说一句，宇宙大爆炸也好，宇宙是一个奇点也好，乃至于虫洞白洞，这些全部是推测，理论，关于宇宙的一切绝对没有任何人敢说自己是完全对的。

在有人之前就有了宇宙。所以当人出现后就发现为什么会有宇宙。
如果宇宙会思考他一定会问为什么会有人类。

到目前为止科学家的猜想是宇宙是自动延长伸张的无限大的空间。

我记得看过一本书。科学家猜测宇宙并不是一个。可能宇宙就象是太阳系。

我们生存的有一个太阳系，而我们走不出去，就认为他无限大。

目前为止我只弄清楚我是怎么来的了。我估计科学家也解释不了是先有的鸡还是先有的蛋。
（另外无论学识多高，掌握的技术多雄厚，对于一个无法探知的事物的一切猜测都是无根据无考证的。也就是说对于我们现在为止所能触及的星球以外的任何宇宙事物的猜测，科学家=普通人=无知的人。

另外我个人认为就连地球到太阳的距离都是无法正确估算的。因为人无法知道在宇宙中什么物质会影响距离。就象黑洞的引力大于光速以至光照进去都是无法反射以及穿透的。

宇宙是在我看来，既然宇宙是时间与空间的结合体，它就不应该有年龄和边缘，因为时间不存在什么时候开始什么时候结束，如果象霍金所说时间是从某一个大爆炸开始，那爆炸之前该是什么状态呢？而空间也同样不可能有边际，假定宇宙是有边际的，那么这个边际以外又是什么呢？因此，关于宇宙概念的讨论我们经常会落入狭隘的思维当中，就因为有这样狭隘的思维，我们经常会提出诸如“宇宙有多大，它是从什么时候开始又将什么时候结束”之类的问题，其实，这类问题的提出本身就是视野不够开阔的体现。
当然，我们不能否认大爆炸，但绝对不能认为是宇宙大爆炸，只能说是宇宙中的某一个区域曾经发生过大爆炸，而且这样的大爆炸在宇宙中就从未停歇过，只是因为人类目前条件的局限性无法观察到罢了，也许我们现在所在的星系就是这样形成的，而星系或者星系群在宇宙中所占有的空间和存在的时间都是有限的，通常人们提出的宇宙年龄和大小大概就是指这些。

首先需要指出的是，你对宇宙的概念比较模糊，宇宙一词包含两个含义：一是“宇”——所有空间的总和，二是“宙”——所有时间的总和。这样，宇宙就是一个无所不包的时空体系，宇宙是无限的，不存在宇宙之外。所以，如果说还有比宇宙更大的东西，我是无法想象的。

当第一条泥盆纪总鳍鱼过腻了泥水中的生活，为绚丽多彩的陆上世界所诱惑时，它便挣扎着从泥水中爬上岸。这就是好奇。
当第一只森林古猿也过腻了在树上爬上爬下的生活而对陆上平坦的生存环境感兴趣时，他便爬下树木试探着走向林边的空地。这也是好奇。
是的，是好奇心让地球有了高级生命，让世界有了更高等的生物。
当第一个北京人从地上拿起被“天火”烧焦的野味，颤颤的把它放入口中时，他感到的不再是“茹毛饮血”的感觉，便有了再吃一口的念头，从而使他的部落走出生食的境地。这是因为好奇。
当古人看到石块砸在一起冒出奇妙的火花时，猛然有了钻燧取火的念头，便产生了“人火”，从此他们告别了靠“天火”生活的束缚。这也是因为有了好奇心。
是的，是好奇心让人类走向文明，让生命看到多彩。
当一个人坐在苹果树下乘凉，一个苹果“啪”的砸在他的头顶，他伸手捡起那个苹果，产生了疑惑：“它为什么落到地上砸在我的头上而不飞向天空落到月亮上呢?”这时，这个苹果让他感到不可思议，他便开始认真研究，也就有了牛顿定律，有了近代物理。
当有两个人看到天空的鸟儿能自由自在的飞翔，便也想如鸟儿一样飞在空中，他们便开始致力于鸟儿的研究。终于，有了飞上天的工具。这是因为好奇。
是的，都是因为有好奇心，才使人类更快进步，有了更高的文明。
当人们仰望高远的太空，看着那满天的星斗，那圆圆的月亮，产生了玄妙的幻想：天上到底有什么?星星是不是也和我们居住的地球一样?月亮上是不是真有广寒宫?嫦娥和玉兔生活得怎样?于是，便有人以毕生的精力和十倍的努力去研究。终于可以在月球上迈开步子，在太空中建立“家乡”。这些都是因为好奇心。
当人们面对0－9这十个数字组成的世界是如此纷繁复杂、绚丽多彩时，便有人去幻想它们的妙处，也有人用毕生的精力致力于这个猜想，终于摘取了“数学皇冠”上的明珠。这些也是因为好奇。
是的，好奇心是兴趣的姊妹，它消除了人类的无知，让这个世界更加美妙。
好奇心来去无踪，好奇心没抓没挠。它刁钻古怪，逗你紧跟猛跑。每当你认为抓住它时，才发现还是跟它绕绕，你眼前又现出更大玄邈。好奇心一本正经，好奇心滑稽可笑。好奇心有时很没劲，但也有时很火爆。好奇心很刺激，好奇心很深奥。好奇心很古老，好奇心很新潮。好奇心千变万化，让你捉摸不定。但有一点不变，好奇心永远很好奇，使你的心永不变老，让世界向未来猛跑。

"兴趣是最好的老师"!假如没了她,那花的时间和精力是多大,你应该想的到.
所以你应该有所努力的冲动,你为了什么而学习,即你的学习方向是什么?仅仅是为了这是一种义务去学吗?例如我喜欢文科,而不喜欢数学,所以我很难把数学学好.那问题是我没有学习的天赋吗?可想而知,我是因为兴趣.但兴趣是死的吗?NO,爱好都可以变,何况是兴趣.我为了改变我的兴趣,我把自己的过去总结了,要发展兴趣,我试着自己去做一个几何难题,我花时间让自己终于把自己认为不可能做出来的题竟然解决了,那钟成功感简直比中彩票更快活,从此,我发现自己是有能力做好的,成功感越多,兴趣就越多.
兴趣是要自己去找的,是要自己不段积累的,让自己去做挖金的人,而不要让自己守株待兔,找兴趣就似找乐,那又何乐而不为呢?!
想让自己提高,就给自己一点时间,让自己不段的积累,而不至于把她抛弃.
学习兴趣是慢慢培养出来的，不要把学习当作负担，把它当作你的朋友，也许有时候朋友会发脾气，你要耐心的对待它。学习兴趣是学习与兴趣密不可分的，你要从兴趣入手来看待学习，慢慢就会有所提高。

我也是一个靠着你所说的好奇心（或说学习兴趣）才好好学习，取得好成绩的人。我挺能理解你在发现自己似乎失去好奇心的痛苦。
我不妨把费曼的故事说给你听：
著名物理学家费曼，从小热爱物理，把物理当作一种游戏、一种乐趣。而当他取得一定成就，在事业的辉煌期时，却忽然发现自已不再对物理有强烈的好奇心，不再热衷于从事曾经给予他快乐的物理了。他很痛苦，不知道如何让自己再振作。此后2年中，他反复思考这个问题，终于他找到了答案：正因为功成名就之后，他的得失心太重了，反而失去了最原始的快乐之心好奇之心。他重新试图把物理作为自己爱玩的一个其乐无穷的游戏，并在此后，又作出了一系列重大的贡献。
费曼的故事对你有没有一点启发？为什么不尝试去回想以前这些科目曾给予的快乐？这种快乐不是单纯成绩的优异，更是对发现新事物研究新事物的喜悦之情啊！是不是繁重的学习压力让你透不过气，无法停下脚步去审视自己的内心？
静下心，好好思考一番，你一定能重新获得好奇心的！

学习兴趣

学习兴趣是内在动机在学习上的体现，它伴随着求知的动机、理智的情感和积极主动的学习态度。学生的学习兴趣是学习积极性的一个重要方面。

一、学习兴趣的含义

兴趣是积极探究某种事物或进行某种活动的倾向。

学习兴趣是学生对学习对象的一种力求认识或趋近的倾向。这种倾向是和一定的情感联系着的。一个学习兴趣浓厚的学生，对各种现象和问题会产生惊异感。在学习过程中，他能灌注全部热情，兴致勃勃，津津有味，甚至会达到对所学知识迷恋不舍的地步；在学习后，他会产生满足感，觉得书是他的良师益友，自己从中受到了启迪，并由此产生欢快、惬意的心情，所以，学习兴趣是人才成长的“起点”。

学习兴趣是学习积极性中很现实、很活跃的心理成分，它在学习活动中起着十分重要的作用。学生的学习积极性往往以自己的学习兴趣为转移，年级越低的表现越明显。当一个学生对某一学科发生兴趣时，他总是积极主动、心情愉快地去进行学习，而不会觉得是一种沉重的负担。否则，学生就可能只是形式地、勉强地去学习。例如，一个学生初学外语，感到很困难；他坚持学习，只是因为他认识到学习外语的重要，但对外语本身并不感兴趣，这时他主要是依靠意志来完成学习任务。而如果他经过努力学习，掌握了外语的某些知识，取得了一定的成绩，逐步对外语本身感兴趣了，这时他不再以学习外语为苦，而以学习外语为乐了。只有在这时，学生学习的积极性才能更好地发挥出来。所谓“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”，就是这个道理。因此，学习的最佳动力乃是对所学材料的乐趣。

二、学习兴趣的发展

学习兴趣有一个发生，发展的过程，一般来说是从“有趣”开始，产生“兴趣”，然后向“志趣”发展的。

1.“有趣”——学习兴趣的初级形式。

一般来说，人从儿时开始都带有一些“研究”精神。比如，小皮球拿在手里，他就要拍它、捏它、看它滚动，看它跳。若是捉到一只蝴蝶，就把它的翅膀拉下来，看看它的躯体究竟是怎么构成的。从儿童眼光来看，宇宙中的万物，没有一种不是新鲜有趣，值得玩弄、观察、研究的。可见，有趣往往是人为客观世界所吸引而产生的结果。

教师要从“有趣”开始，激发学生的学习兴趣。例如，初二物理讲到“沸腾与蒸发”一节时，教师这样激发学生的情趣：教师在讲台上放一盏酒精灯，然后举起一张纸问：“这张纸，放到点燃的酒精灯上会不会燃烧？”“当然会。”“那么，用纸折成一只盒子放在灯上会不会燃烧？”“肯定会。”教师将纸盒里装满了水，待纸盒湿透了，倒出水，放到点燃的酒精灯上，结果纸盒没有燃烧起来。学生说：“这有些稀奇，纸盒湿掉了，当然不会烧起来。”教师问：“为什么纸盒湿掉了，就不会燃烧呢？”此时，学生已处于心求通而不解，几欲言而不能的“愤”、“悱”的状态，急切地等待教师讲解。这时已激起了学生浓厚的学习兴趣。老师这时来讲授新课内容，教学效果必然会大大提高。

“有趣”有三个特征，这就是直观性、盲目性、和广泛性。教师引发学生产生“有趣”要注意四点：一是问题要小而具体；二是问题要新而有趣；三是要有适当的难度；四是要富有启发性。

2.兴趣——学习兴趣的中级形式

研究表明，学习兴趣与学生的基础知识有关，只有那些学生想知道而又未知道的东西才能激起学习兴趣。一种想要知道奥秘的愿望变成不可遏制的愿望，会激发人去行动。比如，伽利略年轻时，偶然看到教堂廊檐下挂的灯正在摆动，他出神地凝视着，觉得来去摆动的时间都一样，他按着自己的脉搏计算来往摆动的时间。这种学习兴趣，终于使他发明了摆钟。

兴趣往往也称为爱好，沿着爱好深入下去，就会使专一的兴趣变成癖好。我们从一些科学家成才的例子中看到，一个天文学家，在学生的时代夏夜纳凉，指北斗而定方向，按中星而记时辰，开始不过是觉得有趣而已。他进一步考察星座、认识星云、辨别行星、观测月球，见到四时不同，晨昏互异，兴趣就产生了。再进一步了解日蚀月蚀的原理，查证光年的距离，并且发现火星上的“运河”。这样深入研究，趣味更浓，于是对天文学发生了兴趣。兴趣是一种高尚的情操，兴趣是追求真理的第一步。学生产生了学习兴趣，就能唤起他废寝忘食的学习劲头。兴趣具有专一性和坚持性的特点。

3.志趣——学习兴趣的高级形式

具有个性特征的学习兴趣，与高尚的理想和远大的奋斗目标相结合时，兴趣就发生了飞跃，而成为志趣。志趣是学习兴趣的归宿。志趣可以决定一个人的进取方向，奠定他事业的基础。因此教师新颖有趣、逻辑性强的教学内容，丰富多样、生动活泼的教学方法和格式变化的作业内容都可以不断地引起学生新的探究活动，从而激发起更高水平的求知欲。

三、学习兴趣的形成

人的兴趣不是天生的，而是在后天的生活过程中逐渐形成和发展起来的。兴趣也是以需要为基础的，虽然不是所有的需要都会产生兴趣，但是符合需要的事物，都可能引起人的兴趣。学生的学习兴趣正是基于对知识的需要而发生的。同时，兴趣又是通过实践活动而形成的。人在实践活动过程中，总是不断发现问题并不断解决问题，也就不断产生新的需要，因而兴趣也就在实践过程中不断地扩大，不断地丰富，不断地形成和发展起来。因此，学习兴趣总是在求知需要的基础上发生，并通过学习的实践活动逐步地形成和发展。它既是过去学习的产物，也是促进今后学习的手段。

学习兴趣发源于内部动机愿望。学习兴趣以在读书的行动中获得满足而巩固、加深。虽有读书的动机和愿望，没有读书的行动，不会产生学习兴趣；有愿望也有行动，但行动结果不令人满意，也难以产生兴趣，即使产生也不能维持长久。

学生学习行动的满足感受两方面因素支配，因学得好而受到称赞、奖励，获得荣誉，这是外在因素；通过学习，获得某种启迪和灵感，受到教益，思想开了窍，或学会某种技能，有了真本领，从而有了获得知识与技能的满足感，这是内在因素。

对行动的反馈，会使由学习需要产生的学习动机、愿望得到强化，使兴趣转化为动机，或直接加强动机。这样，就形成了“需要——学习动机——学习行动——结果满足——学习兴趣”这一模式。这就是学习兴趣产生的过程。

四、学习兴趣的培养

（一）从容易发生兴趣的事入手

学生容易发生兴趣的事情有如下几种：

1．以前经历过，并且做成功的事；

2．最能获得成功的事；

3．能给他们愉快感的事；

4．适合学生本人水平的活动；

5．新奇的事物，特别是能引起学生本人的注意和好奇心的事物。

符合这些条件的学习内容和学习活动，就能提高学生学习的积极性。

（二）使学生获得愉快的经验和对教师产生好感

在数学课中学生回答问题出色，作业准确、整洁、考试成绩有进步，受到老师的夸奖、赞许。于是这个学生就体验到快感。这样的情况经常出现，学生对学习数学就有兴趣了，同时对数学老师也抱有好感。因此，在学生学习时，只要有机会，就应表示赏识其成功或努力，使学生获得愉快的经验，并且应该反复地使学生得到。另外，教师要加强与学生的交往和沟通，使学生心目中产生你是个好教师的印象，也有助于学生对你教的学科产生兴趣。

实践也证明，某门功课或某项活动与不愉快的经验联系起来时，学生对它的兴趣也就失去了。比如，学生化学成绩不好；每次作业错误率增多，化学实验多数不成功，被老师批评了。学生不仅对化学失去兴趣，还会躲着化学教师，并且对这个老师教的其他课程感到厌烦。更有甚者，学生还会变得连学校都不喜欢，产生厌学、弃学心理。

（三）以新颖的教学内容与方法引起学生的学习兴趣

教师在教学中以丰富有趣的内容和生动的教学方法引起学生对本学科的兴趣是很重要的。例如，一位物理教师讲“物体的导热性能”时，她拿出一块手帕，用手捏紧，然后划着一根火柴烧手帕，烧了一会，手帕烧不破。这是为什么？学生们议论起来了。这时老师从手帕里拿出一枚硬币，问大家道理何在？这样有趣的实验，比起简单地在黑板上写上“物体的导热性能”几个字，然后讲解一番，更能调动学生的学习积极性。

当然，兴趣对调动学习积极性是有重要作用的，但也要避免兴趣主义和形式主义的倾向，我们不能脱离教材内容的要求单纯追求兴趣。教师不仅要求学生注意他感兴趣的东西，而且也要求学生注意他不感兴趣的重要知识。只有这样学习才不会偏废，才有利于学生对必要的基础知识和技能的掌握。同时在教学过程中，还必须从学生已有的知识程度和接受能力出发，教材内容难易适当，运用适合学生特点的方法，使学生通过自己的努力能较好地完成学习任务，得到成功的情绪体验而产生兴趣，这样才能提高学习的积极性。

（四）增长技能

如同随着知识的增加兴趣也增长一样，技能越发展兴趣也越大。例如，数学的学习因计算准确且快而产生兴趣；语文的写作技巧和朗诵水平的提高，理化的实验操作能力的提高与实验成功率高，都有助于学生兴趣的提高。

（五）量力而行

知识和技能的获得，会因智力与才能不同而有差别，在学习中，给予同样的机会、同样的说明，智力不同的学生理解的程度也不一样。结果，学生对其学习的兴趣程度也不同。

发展和培养学生的兴趣，一定要考虑到学生的能力，给予相应的课题，才能成功。

（六）依据学习结果的反馈，激发学生进一步学好的愿望

学生的学习是在一定的动机、兴趣下进行的，而在学习中所获得的效果，常常又可以回过来加强或削弱其原来的学习动机和兴趣。如果学生及时了解自己的学习结果，如解题的正确率、学习成绩的好坏、应用知识的成效等，都可以强化学习动机和兴趣，激发进一步学习的愿望，这就是学习结果的反馈作用。实验表明，学生利用其学习结果的反馈比不利用结果反馈的学习积极性要高得多。

除此之外，激发需要、明确目的、积极的鼓励、适当的竞赛、教师的期望等都可提高学生的学习兴趣。
参考资料：《教育心理学》