June 29, 2007

衝擊--改變世界的物理概念

這是一本我很喜歡的書
結合了近代物理的重大觀念變革
以一種近乎哲學的方式去討論其涵義
物理與哲學交錯的比重很不錯
這次閱讀, 我決定要好好做筆記
因為如果不常常去讀去想
那麼我高中大學時期所做的投資, 可說是枉費了
當時看過好幾本關於這部分的物理書
現在讀起來總算是比較輕鬆, 可以有概念書中在說什麼
這時候卻因為荒廢而遺忘的話(儘管我懷疑我會忘掉), 就實在太可惜了

以下是我目前看到第六章左右的精華簡介

這一切要從相對論講起
所以先談談光吧!
高中物理我們都記得折射現象是光的粒子性證據
而繞射現象則是光的波動性證據
結合兩者的電磁理論預測了光速的恆定
而這在數個測量實驗裡被證明了
先被提出的"特殊相對論"僅限於慣性座標 (a=0)
在這了系統裡從光速的恆定導引出了
(1)同時性是相對的 (2)時間可以膨脹 (3)長度可以收縮
這些主要結論打亂了傳統觀點上的"絕對空間"與"絕對時間"的概念
讓時間開始被視為空間的第四維度
而非全然不相關的另一參數

之後所補充的"廣義相對論"則是更決定性的炸彈
為了把慣性座標這樣的限制去除, 所以愛因斯坦開始研究天然的加速座標
也就是萬有引力座標系
其實"萬有引力"這樣的觀念非常地神秘
因為他假設了有一種毫無來源根據的力, 憑空因物質而生
而愛因斯坦採用了當時出爐尚不久的非歐幾何概念 (曲面與馬鞍形等等)
把萬有引力當作一種空間的扭曲來處理
得到意外的奇效
與其說A 物體靠近B 物體就會"神秘地"被吸引
不如說B 物體的存在造成了空間的扭曲, 而A 物體進入那個空間就會依那個空間而運動
比如人造衛星失去動力會掉到地面上, 就是地球讓空間變得像是個曲面一樣
也就是說, 與其說有神奇的地心引力在作用著
廣義相對論提出了地球彎曲空間, 所以人造衛星順著那樣的面掉入空間的漩渦中心
類似這樣的想法
這背後的含義則更是驚人
因為不但空間與時間可以當做一類來處理
連物質都能夠以空間的概念來表達
因果論因此受到很大的衝擊

因為因果論的前提就是時間順序
然而時間卻被判為相對性的
那麼作用力還有方向性可言嗎? (A作用於B 還是 B作用於A)
也是否定的
因為A 與B 的存在對於空間的彎折是同時發生的
這幾乎觸碰到了我認為相關的現象學概念
未來有機會可以再述

如果說相對論是把萬有引力空間化了
量子力學則是把電磁力給物質化了 (場量子的觀念)
如果說物質與空間的概念被模糊了
那麼其實一個實體與他所存在的空間
其分野並不如我們想像的如此直觀
到底什麼才是存在的本體呢? (物質)
有沒有存在以外的框架, 讓本體去填充呢? (空間)


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