隱藏在愛因斯坦相對論中的12大奧秘

在愛因斯坦之前，牛頓定律是統治著物體運動物理學，1687年牛頓認為引力影響了宇宙內的所有物體，地球繞太陽運轉的引力與蘋果落到地面上是一個道理，但並沒有指出引力的起源。愛因斯坦的相對論徹底改變了我們對對空間、時間、質量、能量以及引力的聯繫的理解。

愛因斯坦的質能方程無疑是個完美的作品，它指出了質量和能量之間的對應關係，讓我們明白小小的原子核為什麼擁有如此巨大的能量。

哲學家大衛-休謨是一個經驗主義者和懷疑論者，他認為科學的概念必須通過經驗和證據來佐證，而不是通過一個人的推理。他還認為時間一旦離開了物體的運動是無法存在的。

1905年，愛因斯坦提出了兩個定律，第一個是物理定律對於任何一個觀察者而言都是不變的，即在任何一個慣性系中物理定律都是相同的，不會因為慣性系的改變而變化；第二個為光速是恆定的。

愛因斯坦計算出的光速為每秒186,000英里，大約為每秒299338公里。根據這兩個定律，愛因斯坦完成了狹義相對論的框架，當物體運動速度接近光速時，質量會無限增大。

有趣的是，時間對於每個觀察者而言都是不同的，當觀察者的速度接近光速時，其時間的流逝就趨於緩慢，相比較靜止的觀察者而言，後者的時間流逝得更快，這種現象也被稱為時間膨脹。這就會導致以接近光速旅行的冒險者回到地球後，他會發現身邊的人都老了，而他仍然年輕。

根據愛因斯坦的理論還有一個有趣的現象，這就是尺縮效應。當一個物體以非常快的速度運動時，物體的長度會變短，沿著運動的方向上看，接近光速運動的宇宙飛船似乎變短了。事實上這個現象對於任何一個運動物體而言都存在，只不過我們無法察覺到自己的汽車是否變短而已。

根據質能方程，我們還可以得知接近光速運動的物體其質量會無限增大，這就是我們為什麼無法進行超光速飛行的理論瓶頸。對此，科學家開始轉變思路，從時空的構造入手尋找超光速運行的方法。

一旦接近光速，宇宙飛船的質量就變得無窮大，這就需要更大的能量來推動飛船前進，因此就陷入了悖論之中，我們無法獲得無限的能量來推動無限增大質量的宇宙飛船。

愛因斯坦認為時間和空間是連續體，因此我們稱之為時空。在愛因斯坦的數學體系中，時空有三個維度，第四維是時間維。但隨著時空理論的前進，科學家認為宇宙的維度可能高達11維。

愛因斯坦的相對論認為地球繞太陽公轉的機制其實來自時空扭曲，太陽周圍的時空發生了扭曲，而地球則沿著測地線公轉，這也是空間中最短的路徑。

引力還可以產生引力透鏡，當我們觀測遙遠星系時，科學家就通過前景大質量天體集群產生的引力透鏡觀測更加遙遠的天體。

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