《再论相对论》读后感锦集( 七 ) 再论相对论|读后感

作为相对论基础的公理，除去相对性原理之外，还有一条，那就是“光速不变原理” 。这条原理说“光速与观测者相对于光源的运动无关” 。这条原理是爱因斯坦独自提出的，洛伦兹、庞加莱和其他物理学家都没有谈到过这条原理。
爱因斯坦曾经强调，他的相对论与牛顿经典物理学的分水岭，最重要的不是相对性原理，而是光速不变原理。
这篇文章的最后，爱因斯坦简单介绍了他一生最引以为自豪的成就——广义相对论，介绍了黎曼几何和弯曲的时空。他还风趣地谈到，虽然自己的狭义相对论抛弃了以太，但自己的广义相对论似乎又拯救了以太。他认为，不属于“可称量物质”的时空居然会发生弯曲，这不是说明时空本身是一种以太吗？他的这一思想非常值得人们深思。今天我们谈论的暗能量是不是也有点像以太呢？它不参与电磁相互作用，对光透明，在宇宙间均匀分布，但有负压强。
《几何学与经验》一文，介绍了几何学如何从经验中延生,形成具有严密逻辑体系的欧几里得几何，最后发展为更为严格、完美的现代几何学，并在物理学特别是广义相对论中得到重要应用。
欧几里得几何形成于公元前300多年，那段时间在西方的地中海区域和东方的中华大地上都出现了百花齐放、百家争鸣的思想大解放、大发展的繁荣局面。对于我们中国人来说，有一点比较遗憾，那就是中国的“诸子百家，唯独缺少欧几里得这一家” 。这就使得中国古代的哲学和科学发展中，数理逻辑显得薄弱，数学工具也较为欠缺。
欧氏几何是第一个成熟的数学分支，它对自然科学特别是物理学的发展产生了重大影响。在牛顿和爱因斯坦的主要著作中，都可以看到欧氏几何的影响。
牛顿的《自然哲学之数学原理》一书就是按照定义、公理、定理这样的欧几里得式的公理体系写成的，书中所用的数学工具也主要是欧氏几何，所以书中有很多图。牛顿虽然是微积分的创始人之一，但当时微积分处于初创阶段，还不成熟,不能代替几何在物理学中的地位。后来随着微积分的发展，数学分析逐渐取代几何成为物理学中主要的数学工具。其典型是拉格朗日《分析力学》一书的出版，这本长达数百页的力学书中居然没有一幅几何图，他把几何彻底赶出了物理学。此后，一直到爱因斯坦相对论的诞生，几何学才重新回到物理学的领域。
爱因斯坦从小就深受欧几里得几何的影响，少年时期他就对几何书籍非常感兴趣，成年以后又深受黎曼、庞加莱和希尔伯特等数学家的影响。他的狭义和广义相对论都是模仿欧氏几何的结构建立起来的:先是定义和公理，然后在公理的基础上导出核心公式。正如前面所说，狭义相对论就是在“相对性原理”和“光速不变原理”这两条公理的基础上，导出“洛伦兹变换”这一核心公式，然后得到“同时的相对性”“动尺收缩”“动钟变慢”“质能关系”等一系列推论。他的广义相对论则是先提出“广义相对论原理”和“等效原理”，并考虑马赫关于惯性起源的思想〈即所谓“马赫原理”)，然后导出核心公式“爱因斯坦场方程”，再算出广义相对论的几个可观测效应，并得到静态宇宙模型和引力波等重要推论。