Monday, September 3, 2012

廣義相對論(一)

劉德華在電影《天地雄心》裡飾演傳送技術專家靳鐵生博士 
先説一點題外話。

電影《天地雄心》裡,Clarence(呂米高飾)跟靳鐵生(劉德華飾)説:「我末期癌症,他一天就把我醫好,為甚麽你 不相信他(他是指 Connor,一個行神迹的西方人)?」靳鐵生没有回答。Clarence 給帶走後,他獨個兒沉思,心裡想:「為甚麽我不能接受一些科學以外的事情呢?是因為我太聰明還是我無知呢?」1997 年的《天地雄心》是少数香港的「真」科幻電影(不是打着科幻旗號的喜劇,也没有香港電影「最棒」的黑社會元素),儘管電影的編劇和劇情的鋪排都乏善足陳, 我對《天》片印象特别深刻。

電影裡的傳送技術專家靳鐵生博士是很聰明的人,被稱呼為「活百科全書」(但戲中没有突出角色的這種質素,實為浪費)。順帶一提, 「靳鐵生」這個角色靈感來至盧永仁博士。盧永仁,劍橋畢業, 攻讀藥理學及遺傳工程,曾經在 McKinsey 工作。《天地雄心》期間,他是香港電訊 IMS 的 董事總經理,發展互動電視,後來怎樣,大家可以翻查 Wikipedia 啦。

回説靳鐵生問自己是太聰明還是無知,我認為科學家是預設了自己是無知的,不然就不會探求新的知識,畢竟現代科學只又数百年的歷史,應該是剛剛起步的學問,還有很多事未知。

而「不能接受一些科學以外的事情」在科學法度下應是「不能接受用不科學的方法去斷定一個假設為真」,科學家絕對可以接受最荒誕的事實。荒誕如量子物理學 (quantum physics) 都以。物理學泰斗費恩曼 (Richard Feynman) 説,根本没有人懂得量子物理學!量子物理怎樣「荒誕」,容後再談。

由牛頓的古典世界過渡到量子世界之前,我們繼續看愛恩斯坦的世界。愛氏對於量子物理的貢獻很大,但他本人對這個學科不以為然,因為於科學界共識的量子理論有太多不確定性(其結論多為機率統計 (probabilistic statistics)),愛氏不認為宇宙的構成應該如此,所以他有一名言: God does not play dice,就是不認為「只能给予一組或然率」的量子物理學正確 。

由愛恩斯坦的時代開始,物理學就慢慢脱離了我們以為的「常理」了。例如上文講狹義相對論展述在接近光速 的情况下,古典物理認為不變的時空物質其實會變的,就是一個實例。

如果狹義相對論是相對於牛頓的運動定理 (Newton's laws of motion) 而言,那麽,廣義相對論 (General Theory of Relativity) 就是對應於牛頓的萬有引力 (law of gravity) 而言的了。

廣義相對論講的是,一個極高質量的物體是會把它周圍的時空扭曲的。這是甚麽意思?




用 一個可以理解的例子。直綫是两點最近的距離,比如在一幅地圖上由東京飛到倫敦,最快就是畫一條直綫(上圖紅綫)。但你乘飛機,飛機不會用你地圖上的那條航綫的。為甚麽?因為地球不是一幅平面的地圖,而是一個球體,所以東京到倫敦最短的距離不是地圖上的直綫,而是一個曲綫的面,飛過俄羅斯、北極和北歐的航綫(藍綫)。

(待續)




No comments:

Post a Comment