既然他們都在聊霍金，那我們就來聊聊相對論吧
關鍵詞：非決定論、相對論、量子糾纏
講故事，
是這兩個醫學生的科學情懷。
一鳴和若谷，他們今天又雙叒叕來了。
自上次寒假與若谷就「世界是否可預測」的問題進行激烈的我問你答之後，一鳴早已「淪陷」。
開學就糾纏
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不可逆過程、熵增加定律等已經使拉普拉斯說無法站穩腳跟。
20世紀初的量子物理學和相對論的發展打破了經典牛頓力學……
難不成這世界是非決定的、不可預測的？？
這些在困惑糾纏著一鳴的大腦。
「若谷，非決定論下的世界又如何說啊？」剛開學，一鳴也不依不饒地糾纏著若谷。
若谷：「這就不得不從相對論說起(相對論，那可真是物理學史上了不起的發展，愛因斯坦天才啊！)，我們先簡單來了解下相對論吧。」
簡單了解下？？小編已經開始抓腦袋了！！
1.相對論的世界
20世紀初的相對論打破了經典力學，挑戰了牛頓的絕對時空觀。
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廣義相對論重新定義了引力概念，不再將引力看作是一種物質間相互吸引的牽引力，而是將其視為時空幾何結構引起的結果。
「引力不是原因，而是結果？完全是顛覆啊，這簡直就是質的變化。」一鳴恍然大悟似的。
「沒錯，這一觀點最早可追溯到愛因斯坦在1905年創立的狹義相對論，狹義相對論中愛因斯坦已經證明空間和時間並非獨立存在，而是形成了一種時空構造；而在廣義相對論中，愛因斯坦認為這種時空構造不再是一個對象和事件的容器，而是具有了自身的動力機制————既可以被其中物體的運動所決定，又可以反過來決定其中物體的運動。當時空中存在質量時，物體運動會使時空彎曲，而時空彎曲使物體沿著彎曲的路徑運動。」若谷緩緩說到。
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「這是一句富有哲理的話。」一鳴有些不明白，搖搖頭。
2.彈簧床上的球
若谷：「比如一顆保齡球和一些撞球在彈簧床上滾過時，彈簧床會因保齡球和撞球的運動而彎曲變形；反過來，彈簧床的彎曲變形也將決定球滾動路徑，使得撞球向保齡球靠近。」
這裡的彈簧床就是保齡球和撞球所處的時空，保齡球和撞球就是這時空中有質量的物體；使保齡球和撞球靠近的不是二者之間的引力（相信大家也知道二者之間的引力是極其微小甚至不可測量出的），而是彈簧床彎曲變形所帶來的效應。這個效應就好比使得二者互相吸引以致二者靠近的「引力」。
因此，愛因斯坦得出了引力不是一種物質間相互吸引的牽引力，而是被視為時空幾何結構引起的結果。」
一鳴邊聽邊點頭。
3.世界滾向不可預測
「這樣看來，相對論勢必和牛頓物理學衝突，那麼世界就是不可測的咯？」一鳴有點小激動。
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「一鳴，穩住，，與牛頓物理學不統一並不能說它就站在牛頓物理學的對立面的。只是像你之前說的，發生了質的變化。牛頓定律已經不能算是一個完全精準的體系了，再加上20世紀量子物理學的發展，世界慢慢滾向非決定論---不可預測一邊。」若谷解釋到。。。。。
4.量子如何解釋測不準
根據量子力學中海森堡的測不準原理，即在同一時刻不可能同時獲得某個粒子的準確位置和它的精確動量。
「既然不能同時獲得，那麼分開測量呢？」一鳴有些不解地說到。
若谷搖頭，「也不行，因為測量本身就已經改變了被測量物的狀態，所以拉普拉斯不能得到所需的數據，自然就不能計算事件的發展過程。」
為什麼會這樣？
用量子物理學中的一個經典現象——量子糾纏，能很好地解釋這個問題
5.巧妙的量子糾纏
量子糾纏是粒子在由兩個或兩個以上粒子組成系統中相互影響的現象，雖然粒子在空間上可能分開，但在時間上是互相影響的 。愛因斯坦將量子糾纏稱為「鬼魅似的遠距作用（神鬼級的遠距離相互操作作用）」。
當粒子1發生微小變化，不管是其位置或動量，其餘的粒子2、3、4……的位置或動量都會立即發生相應的變化，維持這個系統的穩定與平衡。哪怕這些粒子相隔距離可以光年來計算，但發生變化的時間僅為不可測量的一瞬。
「所以，世界就又變成了不可預測、非決定的了？那牛頓定律就是錯的了？？」一鳴作吃驚狀，嘴巴能裝下一個蘋果了。
「NO NO NO……雖然看起來這兩大描述體系是對立的、不相容的，但是事情遠沒有這麼簡單，它們之間的鴻溝是可以通過混沌理論來消除的。」若谷搖著頭慢慢吐出了這樣一番話。
又開始賣關子，看來若谷大神的「學霸車」仍在路上……
參考文獻
1.張天蓉.蝴蝶效應之謎-走進分形與混沌[M].清華大學出版社.2013.
2.Li, T. Y. & Yorke, J. A. ,Period three implies chaos. American Mathematical Monthly 82,1975, p. 985。
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