《时间的形状：相对论史话（彩图升级版）》读后感_3500字

《时间的形状：相对论史话（彩图升级版）》读后感3500字

人类的好奇心，促使其不断探索，渴望去了解世界的物理本质。带着这些好奇心，人类主要通过两条基本路径。第一条是跳出现实去俯瞰现实，也就是宏观的研究，于是相对论产生了；第 二条是深入分解，探索物质的基本构成和运动原理，于是不断寻找原子、中子质子、夸克、电子、粒子，直至一段神奇的六维橡皮筋圈。。。。这是微观的探索，于是，量子理论产生了。无 论是宏观还是微观的研究，都颠覆了我们队世界的认知。我怀着这份好奇，跟着这本书，浅显的领略了人类在这两条路上找到的宝藏。真是很神奇，毁三观，不过放心，作为一本入门级的科 普读物，不是那么烧脑，除非你自己想钻进去更深的探究。时间是什么形状并不重要，重要的是该如何去了解这个世界。

这本书写的不错，简单易懂，风趣幽默，入门级科普书，如果作者能去当老师，该是无数孩子的福音。

为了给自己加深记忆，也给其他懒惰点的朋友大致了解本书，我提炼了本书大致内容，予人玫瑰，拿去不谢。

1、首先想说下，科学的研究过程，需要遵循波普尔证伪学说和奥卡姆剃刀原理的精神。波普尔的证伪说核心思想是所有的物理规律（或者说科学定律）都是无法真正完全被证实的。你可以提 出任何理论或见解，如果没有被证伪，那就只能是见解。如果有人能做出一个证伪，那么就是科学，并且该理论就需要修正。它虽然难以理解，但意义是深远，它是科学理论不断进步的思维 逻辑。而奥卡姆的剃刀原理核心是“如无必要，勿增实体”。前提条件越少的理论，对现象越精炼的描述，往往最接近真相。也许，上帝喜欢简单。，越简单越优美。

2、相对论不是用来造原子弹的，只是解释了原子弹的原理。爱因斯坦也不是相对论的原创人，他是站在伽利略、马赫、菲索、洛伦兹、英年早逝的闵可夫斯基等人肩上。

3、医生出身的伽利略，居然成为伟大的物理学家、天文学家和哲学家（哈哈，要不要都去学医啊），他提出了自由落体定律、惯性定律及相对性原理（著名的伽利略变换式）。最后一项可是 相对论的基础，从此所有的运动都需要考虑参照系。另外，他可是第一个提出速是有上限的，并真正尝试各种测量光速的方法。那可是400多年前啊！那时人们都认为光速是无限大的。牛顿和 爱因斯坦都是站在他肩膀上的才成为伟人。牛顿不仅发现了万有引力，也提出了绝对时空观和以太。

4、丹麦天文学家罗默通过观测木星的卫星的月食现象，第一个测出光速是约22.5万千米/秒。随后一百多年，光速不断被各种方法测量，其中法国的菲索通过旋转齿轮法测出光速31万千米/秒 。已接近真相。随后，伟大的麦克斯韦方程组诞生，预言了电磁波的存在，麦克斯韦去世也没有找到的电磁波，被德国的马赫在实验室发现，并且测出了起速度也是31.5千米/秒。瓦特？不就 是光速吗？光等同于电磁波，在一种叫以太的媒介中传播，这就是那时公认的理论。为了证实，伟大的MM实验（迈克尔逊-莫雷实验）诞生了，却最终证明光速不变，以太不存在！牛顿理论体 系开始奔溃。

5、身为专利员的爱因斯坦，在MM实验的基础上，用其神奇的大脑，明确提出了：1、光速恒定为c；2、在任何惯性系中，所有物理规律保持不变（相对性原理）。从此，爱因斯坦继续放飞思 想，通过环球快车谋杀案和闪电击中铁轨的思维实验，发现长度会变短，时间会膨胀！空间会收缩！哇，就是我们眼里的同时也是相对的。呵呵，时间不是绝对的！哇哈，这才是相对论的开 始。他发现？，速度越快，时间越慢，根据劳伦兹因子，接近光速则时间接近停止。进一步，他发现速度越快，质量会越大，即E=mc2。熟悉吧？简单吧？但他颠覆了牛顿定律。但这还不是全 部，这只是狭义相对论。

6、1915年，爱因斯坦总结狭义相对论的缺陷，提出惯性系并不存在，但可以用加速度来将非惯性系转换为惯性系，从而引出了引力场。引力场是广义相对论的开始，引力会造成光线弯曲，进 而时空弯曲！哦，my god,烧脑啊。最终，星光实验证实了引力会使时空弯曲。引力大到一定地步，就会成为黑洞，光线都逃不出。要多大呢？任何物体只要压缩到史瓦西半径内，就会成为黑 洞。黑洞里，时间停止了。进而，爱因斯坦-罗森桥（也就是虫洞）出现了，两个首尾相连的黑洞可以连接两个遥远的空间和时间。但是这只是想象，还未证实。理论上，打开虫洞需要巨大的 能量，而一颗太阳的全部能量也只能打开几纳米的虫洞。虫洞之后，时空的概念开始形成。时空不是时间加空间，时空就是时空，一种相对的状态。爱因斯坦通过演算发现宇宙是不稳定的， 不是膨胀就是收缩，而哈勃的观测证实了宇宙是在不断膨胀的。这居然是宇宙大爆炸的证明！从137亿年前起，宇宙从起点爆炸，一直在膨胀。

7、广义相对论和狭义相对论区别的最直观例子是GPS的时间。根据狭义相对论，它的星载原子钟每天要比地球上的钟慢7微秒。另一方面，广义相对论认为引力对时间施加的影响更大，GPS卫 星时钟每天要快45微秒，两者综合的结果是，GPS星载时钟每天大约比地面钟快38微秒。所以，GPS发送信号需要调整时间。否则会有很大误差。

8、四维空间中，时间维是单向的。既然时空是可以弯曲的。假设时空弯曲成神奇的莫比乌斯环，那么理论上是可以回到过去的。可是，真的回到过去，会出现难以解释的“祖母悖论”，因此 出现了时空交错说，你可以回去，但只能看，不能改变任何事件。然后就出现了大家熟悉的多历史说，即平行空间说，你可回去改变历史形成一个新的空间，平行于原有的宇宙。基于闵科夫 斯基的推演，真实思维空间里的物体都会形成一个光锥，它的意义在于“宇宙中任何事件都只能影响它的将来光锥内的物体”，虽然不理解，但继续将将来和过去的光锥对应起来，会形成一 个漏斗形，这是宇宙规律的一个重大发现，任何事件的影响都是有定域的。啥意思？我也不懂，呜呜。爱因斯坦在此基础上想象出宇宙终极图像，一个锥形（霍金果壳），他的意义可解释宇 宙的形成，浅显的理解就是我们所看到的宇宙，都是历史。

9、星际旅行、星际贸易，多么美好的向往。可是现实却是残酷的。每一次的星际旅行也许就是跟亲人的永别。地球最近的恒星系比邻星距离我们也得4.3光年。天文学家估计最可能宜居的星 系据我们至少50光年。就算是光速旅行，也至少是100年的往返。光速飞船上的你觉得用了几个月就回来了，而地球已经过了一百多年。而且星际旅行中的时间概念就是变化的了，必须建立统 一的宇宙历、宇宙标准时，甚至宇宙航线。而星际贸易，要考虑的恐怕不是货物利差，而是货币利率了。往往动暨几百年的往返，你赚的货物差也许远远比不上基本的理财产品。试想，你拿 一万存8%的定期，然后出门旅行一趟，回来200年过去了，你突然就成为千万富翁。多么神奇。所以，保罗提出星际贸易两大定理：一是利率第一，而且要用宇宙历计息，二是最终不同星球间 利率会趋同。在经济学领域，相对论没什么影响。

10、托马斯杨的双缝实验，表明光是波形的，而爱因斯坦提出波粒二重性，表明光也是粒子组成。因此一个问题摆了出来，困扰世界几百年。那就是“双缝实验中单个光子到底是通过左缝还 是右缝？”由此，量子学说开始登台，波尔和爱因斯坦的世纪大战也拉开帷幕。爱因斯坦认为只要信息足够，就能预言未来。而波尔领衔的根本哈根学派则认为电子运动是一种概率云，观测 行为会影响电子运动。也就是确定性和不确定性的较量开始了。这种不确定性和莫名的感应，使得量子学说很难让人理解和接受。直到贝尔不等式的出现，这种争论才有所减弱。量子学说开 始蓬勃发展，人类貌似开始抓住了万物理论的尾巴。

11、原子我们是观测不到的，现有的测量方法是抚摸，就是用比原子更小的电子去轰击原子（子弹射击法），通过反弹的情况来判断原子的状态和形状。这一碰不要紧，粒子对撞机诞生了， 而且越来越大，日内瓦的LHC长27公里，开一次需要一座中型城市的发电厂专门供电，而里面跑的是无法看见的粒子。通过不断碰撞，发现物质由分子组成，往下是原子、原子核电子、质子中 子、夸克、费米尔、波色子，最终发现，一切粒子都是一根根的弯曲的六维空间段组成（也就是橡皮筋圈），这些橡皮筋圈向琴弦一样以不同频率振动，形成超弦世界，整个宇宙就是一场恢 弘的交响乐。他们是万物理论的基础，他们是世界的本质，他们是不确定的，他们其实也是空，这就是超弦理论。超弦理论已经将十维空间发展到十一维，我是脑补不了了。

12、宇宙四种力：万有引力、电磁力、弱核力、强核力、强核力是人类发现的最强力。引力波的发现，是人类一大进步，我们期待更多的发现。

无论你懂不懂，这本书给我们开了脑洞，在物理科学进程中，人类的探索精神、执着和思想，是那样的伟大。以前总说：人类一思考，上帝就发笑。而在物理领域，人类一思考，上帝就让路。继续前进吧，致敬过去、现在、未来那些走在探索路上的英雄。