《时间的形状》探寻宇宙中真实存在的时间法则

今天，我来给大家介绍一本有趣的书，也是一本扩展普通人认知范围的书，这本书就是《时间的形状》。这本书的副标题是《相对论实话》。这本书很厚，时间有限，我们只能尽量捞干的。首先，有些话是不得不说的。他在这本书的开篇，就花了几页来讲述一些题外话，但是这些看似无关紧要的东西，恰恰是帮助我们理解现代科学的重要工具与概念。

这本书是介绍相对论的，少不得就要提到爱因斯坦。社会上有不少关于爱因斯坦的留言，都有很大的问题，不得不一开篇，先辟个谣。有一个著名的谣言是说，没有相对论就造不出原子弹。那奥本海默得哭晕在厕所里。爱因斯坦的智能方程，就是最著名的那个方程式E=mc²，实在是太出名了。这个公式解释了原子弹的巨大能量到底来自于哪里，但是我们即便不知道这个原子核裂变的巨大能量是怎么来的，我们不知道，这个原理也不妨碍人类造出原子弹。

就拿我国古人来讲，从来就知道一硝二黄、三木碳就能配置出黑火药，但是他们根本不懂化学，对不对？这也不妨碍他们造黑火药。爱因斯坦对原子弹工程的贡献，只是在一封信上签了个字。这封信是提醒罗斯福总统要关注原子武器的研发，千万别让纳粹德国抢先，大概也就是这个意思吧。当然，还有很多人对相对论里边的“相对”二字，望文生义，扯到哲学那边去了，扯到相对主义之类的。他们喜欢做这种哲学化的解读，其实这个“相对”是物理里面的专用术语，是不可以随随便便理解的，这个也得把这话说到前头。

好，这本书一开篇，后面就列举了必须了解的四个概念。第一个概念叫做波普尔的证伪学说。这里面讲的就是科学到底是什么呢？这个问题很多人都觉得自己知道，但是你一旦问他要他明确地描述一下，恐怕他又一时说不出来。在我国，科学经常被当做一个形容词来使用，经常是“叉叉叉，是很科学的”，而“你这么干太不科学了”。科学这个词在这儿深究起来，恐怕是正确优化好这一类的代名词，实际上，它是起到了一个形容词的作用，这与科学这个词的本意其实是有差异的。我们在这儿指的这个科学就是指狭义的科学。这个科学显然是个名词，有一门学问叫做科学哲学，那花了好大力气来描述到底什么是科学。哲学家波普尔的说法是靠谱的，就是不具备证伪性的东西不能算科学。那么问题来了，什么是证伪性呢？我这儿举个例子，常言说得好，天下乌鸦一般黑。那么这句话就是具备可证伪性的，为什么？只要找到一只白色的乌鸦，那么“天下乌鸦一般黑”这句话就被证伪了。

科学里面讨论的问题都必须具有证伪性。有些事儿吧，它就不具备证伪性。比如说，皇帝的新装这童话，大家都知道。这东西就没有办法证伪，为什么呢？因为你看不见，那是因为你不够聪明。那什么叫不够聪明呢？你看不见就说明你不够聪明。这不可证伪的这种说法，往往是正着反着的全有理，这种属于两头堵的描述，凡是这种两头堵的描述，连作为科学问题被讨论的资格都是没有的。所以波普尔认为，科学里面已经提出来的那些问题，其实都在等着被证伪，早晚而已。这就是波普尔的证伪学说。

还有一个概念，叫奥卡姆剃刀原理。什么叫奥卡姆剃刀原理呢？简而言之，就是“如无必要，勿增实体”。咱们还是拿皇帝的新装来作为例子，大家看到国王光着膀子在街上行走，那么现在出现了两个解释：一种是国王的新衣服是看不见的，也没有办法检测；第二种解释是国王光着膀子没穿衣服。那么这两个说法都可以解释国王为何看上去光着膀子就出来了。那您选哪一个呢？根据奥卡姆剃刀原理，选取实体少的那一个。第一个解释多出了一个东西叫做“皇帝的新衣”，这个新衣看不见摸不着，根本没有办法检测，那么就毫不犹豫，把它剃掉。我们选取第二个说法，因为第二个说法不需要这个多余的东西，那就是国王根本什么都没穿。这是最简单的一个解释，我们选取需要外部元素最少的解释。

接下来还有一个概念，叫思想实验，也叫思维实验。中学上物理课、化学课，我最喜欢的就是实验课，像氢气在氯气里燃烧，发出那种苍白色火焰的实验，我是一辈子都不会忘记。但是有一种实验是在脑子里面运行的，根本不需要去实际操作，也不可能去实际操作。但是思维实验是物理学家们非常有利的工具。在汪杰的这本书里，就描写了好多个思想实验。相对论的推导也是离不开这种思想实验。爱因斯坦自己就是一个思想实验的高手。他中学的时候就设想过一个最美的思想实验：假如一个人飞得跟光一样快的话，他会看到什么？他照镜子的时候能看到自己的脸吗？你看，他那时候虽然懵懵懂懂，但他对物理的研究法则研究规则都不知道，但是这个思想实验仍然是那么的美，他直击了光的本质。

再下来，我们要描述一个比较麻烦一点的概念，叫做杨谬。我们这儿来说一下，杨谬这个词的字面意思是“假装的错误”。意思是看上去错，其实是对的，说白了就是假错误。这本书里面开头部分就描述了一个杨谬，也叫辛普森悖论，这是统计学上常犯的一个错误。这书里是这么描述的：有两所大学，东方大学有两个系，一个是物理系，一个是外语系。东方大学的男生人数35，女生人数7，女生比例是16.7%。那第二个大学神州大学，它的物理系男生人数100，女生人数50，那么女生的比例就是33%。你看，神州大学物理系的女生比例比东方大学高很多。然后，我们再看另外一个系，东方大学的外语系，男生人数只有50，女生人数100。你看，女生比例非常高，66.7%。神州大学外语系男生人数只有10，女生人数50。你看，女生人数高到了83.3%。不论是从物理系也好，外语系也好，神州大学的女生比例都要比东方大学高。那你们或许会认为，我毛估一下，把这两个加一加，肯定是神州大学的女生比例更多一点。你看两个专业都是这样，但是实际上，我把数字都报给你了。你好好去动笔算一算，最终的结果，东方大学算这两个系的话，男生人数85，女生人数107，女生的比例是55.7%。神州大学呢，男生人数110，女生人数100，女生比例却只有47.6%，它反而比东方大学要低。

所以这个事例就告诉我们，有些事儿，你不动笔算算，你是自己会蒙自己的，可不是你想象的这么简单。这就是所谓的辛普森悖论，常识未必是对的。你要是不动笔算算，怕是要栽跟头的。以上我讲的这四点是基本概念，证伪理论和奥卡姆剃刀原理是科学研究的游戏规则，大家都是这么玩的。思想实验是非常重要的工具，杨谬是个毁三观的东西，就是看上去是错的，其实是对的。《时间的形状》这本书里面就提到了一个双生子杨谬，这就是一个非常有趣的话题，也是科幻作品很喜欢的一个题材。

好，有了前期准备工作这几个概念，我讲过了，我们现在切入正题。你或许听说过相对论这个词，也可能知道爱因斯坦是二十世纪伟大的理论物理学家。或许你也在物理课上，曾经听老师讲过这种双生子悖论。很多人都会觉得，这种描述太毁三观了，与我们生活中的常识太不一样了。现在网络小说里面有不少题材，是涉及穿越的。这穿越题材反正正着穿，反着穿，集体穿，大家对这种时间旅行也已经见怪不怪了，甚至都有点审美疲劳了。其实时间旅行的这个概念呢，还是拜相对论所赐。可是爱因斯坦这个聪明的大脑是怎么推出这种奇葩的公式呢？这还得让我们回到这个事情的原点去看，看爱因斯坦之前的科学家们到底碰上了什么样的难题，这一切都是怎么发生的。

那么我们就不得不从一个很著名的演讲讲起，这个演讲在物理学界是非常有名的，叫做“两朵乌云”。1900年，开尔文勋爵有个非常著名的演讲，老爷子那年已经76岁了。后来，他觉得自己讲得很不错，发言稿整理以后作为文章发表了，在物理学界，这是非常出名的一场演讲。凯尔文老爷子在这场演讲里面就提到了当年物理学界最头痛的两个问题。老爷子形容为物理学界的两朵乌云，一直挥之不去。老爷子断言，一切物理现象都可以归结为某种运动。牛顿有关运动和力的方程式F=ma是那么的优美，热不过就是分子的运动，光不过就是在以太里面行进的电磁波。大家都觉得这东西非常靠谱。

像托马斯·杨和菲涅尔，他们建立的光的波动学说以来，我们都认为光是依靠无所不在的以太传播的，我们地球是在以太里面穿行。可是人们一直无法直接检测到这个以太。特别是最近刚刚完成的迈克尔逊-莫雷实验，完全检测不到地球在以太里面穿行。所以凯尔文老爷子最后总结，虽然罗伦兹有办法打补丁解决这个问题，但是在我看来，这朵乌云还是很浓密。老爷子讲的第二朵乌云是有关能量均分学说的。这一朵乌云描述的东西，大家想了解的话就不妨听听我的科学视平化有一个专辑叫《量子力学外传》，里面就给大家详细讲述了量子力学是如何诞生的。我们在这儿因为不是主题，就不多费口舌了。

老爷子还是很关注这个迈克尔逊和莫雷的实验。一开始，迈克尔逊搞这个实验的时候，老爷子就非常关注。为什么这个实验这么重要呢？就是因为这个实验涉及到以太的问题。托马斯·杨和菲涅尔发现了光的波动性，原来光是一种波。但是当时人们认为波是不能脱离物质存在的，必定要有传输介质，这个介质就是以太。以太这个概念非常古老，古人们的思想非常朴素，他们认为这个大自然是讨厌真空的，所以在我们地球大气层之上，它也不是真空的，它都是充满着以太的。为了了解决光的传播介质这个问题，菲涅尔又把以太给搬出来了。当时已经发现了光行差现象，以光行差现象和以太学说结合起来，还有光的波动学说结合起来，大家就认为光行差证明了地球是在以太里面穿行的一丝一毫也没有办法带动这个以太。菲涅尔说，地球对于以太就像一个稀疏的筛子，它是一个多物质组成的，它根本就守不住所，以太根本就不跟着地球走。

既然菲涅尔这么说了，迈克尔逊的想法也很简单，既然地球是浸泡在以太里面穿行，那必定像刮风一样，它会有以太风。光又是借助以太传播的，那么是不是各个方向上光的速度会不同呢？这种速度的差异能不能检测呢？迈克尔逊的办法也很简单，假如一艘船发动机功率是固定的，在一潭死水里面开，随便横开、竖开，你不管你往东往西，东南西北，速度都是一样的。是不是这一潭死水里面是这种情况？那假如水是流动的呢？哎，你东西南北速度定然是有差异的。那么我只要看，在这水里面这个船，发动机马力是固定的，它往某个方向开的时候，跟其他方向速度不一样，我就认为是不是以太在这个方向上有流动呢？就是河水是流动的。迈克尔逊就是这么想的。

所以迈克尔逊就做了一台干涉仪，这个干涉仪有两条相互垂直的壁，用半透镜把光线一分为二，变成了两束相互垂直的光。最后，这光走了一十字，汇聚到一起，形成干涉条纹。这个干涉条纹是非常非常灵敏的，这两路光线稍稍有那么一点点差异就能被看到。我们在显微镜可以盯着这条纹，那条纹就会发生移动。迈克尔逊就小心翼翼地转动干涉仪，因为他也不知道这以太的风是朝哪方向的，所以那大不了我一点点试，我就这干涉仪，我慢慢转，看看是不是转到哪个角度，哎，这干涉条纹就会移动呢。结果，他无论怎么转动，他看到的条纹都纹丝不动。

后来，他就把这事儿写了个报告，写了个论文，物理学界当然都知道这事儿了，大家都很诧异，难道以太相对于地球并不流动，是一潭死水？迈克尔逊不甘心，他担心是因为这个仪器不够灵敏，或者误差太大导致的，所以他要继续做这个实验。他和莫雷两个人搭档到美国继续做更高精度的实验，干涉臂的长度经过镜子不断反射，已经长到了十米。整个装置放在一个沉重的大理石台子上，这台子为了便于转动而且要消除外界的震动干扰，是漂浮在水银之上的，这灵敏度就比以前高了很多倍。即便如此，这干涉仪在转动过程里面，他也没看到这条纹有任何变化，说明两束光走来走去是没有变化的，相当于宣告以太相对于地球没有任何移动，以太等于是一潭死水。

这个实验对于迈克尔逊和莫雷来讲，当然是失败了。他本来还预计，这以太是要测以太嘛，是不是咱们冬天做一下，夏天再做一下？这地球因为绕着轨道是不是运行到不同的地方，是否有以太浓淡的区别呢？他还想做长期试验呢，所以他下了这大本儿，做这干涉仪。但是现在看来，这一切都免了，已经没有这个必要了。所以对他们来讲，这个试验是失败的，但是在科学史上，这个试验被称为科学史上最成功的失败。为什么呢？以太这个东西到底是个什么玩意儿？为什么几个试验的结论都是相互矛盾的呢？飞速流水试验证明水可以部分拖拽以太，它不是全拖动的，它不拖动一部分；而恒星光行差这个天安门现象就表明以太根本无法被地球带动，地球根本就带不动以太。再下来就是这个迈克尔逊-莫雷实验就表明以太完完全全是跟着地球走，是完全可以被地球带动的。你看，这一系列的试验结果都开始相互矛盾。最后人们不得不重新审视过去的这个观念，这以太到底是个什么玩意儿。

荷兰的物理学家罗伦兹就开始着手解决这些矛盾，他从电磁学角度去解释这个迈克尔逊-莫雷干涉实验的结果。他看看能不能得到一个满意的答案。在罗伦兹手里面，这个以太的内涵已经发生了变化。这个以太俨然就成了绝对空间的代名词。在罗伦兹的体系里面，这个以太已经变得不可测量了。他没有办法检测，所以开尔文勋爵在演讲里面才指出，罗伦兹打过补丁以后算是勉强过关，这以太这个问题算是勉强过关了。但是这朵乌云还是很浓厚的。物理学家们已经慢慢摸到了这个思想突破的门槛，就看谁捅破那最后一层窗户纸。当然，现在大家都知道，最终突破的就是那个专利局的小职员，后来成为二十世纪最伟大的理论物理学家的爱因斯坦就是他干的。

还记得我们开头说过的那些不得不说的废话里面讲到过的奥卡姆剃刀原理吗？爱因斯坦一点儿都没客气，人家是手起刀落，就让这以太一边凉快去了。这100年间，物理学家们都认为光是依靠以太传播的，没人敢扔掉以太。但是爱因斯坦属于初生牛犊不怕虎，他没这些顾忌。没人敢扔掉的这个以太，他一点都不客气，他扔得远远的，我们不需要以太这个东西。

那么接下来，光速不变原理也是顺理成章的事。爱因斯坦从小是在电器工厂里长大的，他家是开电气工厂的，他的知识背景更加倾向于电磁学。麦克斯韦方程式计算出来的光速也就是电磁波的速度，与观察者是没有半毛钱关系的。所以爱因斯坦就知道，这个光速跟观察者之间没什么太大关系，随便你观察者如何运动，他也不需要这个介质。因此，爱因斯坦就以光速不变作为基本假设，光速不变和相对性原理作为基础推导出了狭义相对论。

汪杰在这本书里面用了个非常精彩的小故事，说爱因斯坦化身为大警长向大家介绍了最基础的一个思想实验，叫火车实验。我们在这本书里就可以看到爱因斯坦是如何推导出同时的相对性。爱因斯坦1905年那篇论文《论运动物体的电动力学》一开篇讲的就是这个问题。布拉昂克在看到这篇论文的时候，是倒抽一口凉气。你想啊，他怎么描述的一列火车飞驰而过，这速度非常快，站在地下的观察者看到车头车尾同时被一道闪电击中，但是站在火车中间的那个观察者，他跟着火车一起在运动，看到的却是另外一番景象。在他看来，车头车尾被闪电打中这两件事，并不是同时发生的，而是一前一后。

以爱因斯坦的光速不变为前提，自然而然的就会推导出这样的结果。这属于很毁自然的，所以普朗克才会倒抽一口凉气。那毁三观的结论还不止这一个。有个人从你面前飞驰而过，他手里拿着一把尺子，你手里也拿着一把尺子，本来这两把尺子应该是一边长嘛，你擦身而过的一瞬间，你们俩互相对比一下这尺子，哎，双方都觉得对方的尺子变短了。同样，你们要是擦身而过的时候，手里端着一个钟的话，那双方都觉得对方的钟变慢了。这就是所谓的“中慢尺短效应”。那尺子真变短了吗？不是，这是时空收缩了，在不同的观察者眼里时空是不一样的。但是不要紧，你别担心，这两者之间是可以通过罗伦兹变换来相互换算的。光速是所有物体运动速度和信号传播速度的上限，就没有什么东西可以跑得比光更快了。当然，爱因斯坦推出来的最著名的那个公式就是E=mc²，智能公式，这个公式表示能量和质量是一码事，就看你从哪个角度去观察。这叫横看成岭侧成峰。

所以这就是狭义相对论推导出来的一系列结果。普朗克对爱因斯坦是大力提携，很多物理学大牛也都是纷纷点赞，觉得爱因斯坦太厉害了。但是更多的人，吃瓜群众一时半会儿还都没有办法接受这么离经叛道的理论。那好多人都是反对爱因斯坦的，特别是提到了双生子杨谬，就闹得大家吵吵嚷嚷一片。一对双胞胎，岁数几乎一样，大一个蹲在地上不动，一个坐火箭出去溜达一圈，然后回来以后发现蹲在地上的那个老得多，出去坐火箭溜达的那个年轻得多，这也太奇怪了吧。法国的狼之万就给出了一个计算结果，后来爱因斯坦自己也给出了一个计算结果，很多人都给了计算结果。最后答案都是一样的，谁蹲在地下不动，衰老得快；谁跑出去，衰老得慢。那跑得越快，衰老越慢。

当然，爱因斯坦喜欢用广义相对论来解释这个问题。但是现在我们普遍认为，不涉及引力，咱就不需要劳动广义相对论那么麻烦的东西，狭义相对论就足够了。但是爱因斯坦自己，他是偏爱广义相对论的，因为他从狭义相对论迈向广义相对论的历程走得非常艰辛。从1907年开始鼓捣他，一直鼓捣到1915年，他基本搞定了。中间的过程真可以说是山重水复疑无路，柳暗花明又一村。所以爱因斯坦对自己非常自豪，他觉得这狭义相对论要是搞不出来的话，有个三年五载，也有人就把这东西搞出来了。但是广义相对论如果不是自己这颗聪明的大脑，换了别人，他给50年，他也搞不出来。这所以爱因斯坦对这事儿非常自豪。

后来，物理学家惠勒，这也是爱因斯坦后来的一同事，总结了一句非常精炼的话来描述广义相对论体系，那就是“时空告诉物质如何运动，物质告诉时空如何弯曲”。爱因斯坦很成功的一点就是计算出了水星的进动。这个问题可是困扰了天文学界好久好久。按理说，理想的天体的轨道是个标准椭圆，太阳就在椭圆的一个焦点上。但是理想很丰满，现实很骨感。真实的行星运动轨迹极其复杂，就拿水星来说吧。它的近日点在不断移动，它的近日点每转一圈都会挪一个位置，后厨附近金星和地球的影响，还剩下一个很小很小的误差消除不掉，大约是每100年43角秒。这是一个非常非常小的数字，圆周一圈是360度，一度可以分成六十分，一分可以分成六十秒，你可想这个角秒是多小的一个单位。

43角秒是很小的一个数值，而且这个43角秒是分摊在100年里头积累出来的，你可见这是一个非常非常非常小的误差。但是天文学观测的精度就这么厉害，这一点点误差大家都放不过。无数人就跟这43角秒死磕。爱因斯坦的广义相对论之所以能最后被大家接受，很重要的原因就是它可以完美计算出水星的进动。因为太阳周围的时空是弯曲的，引力就是时空弯曲，这就是爱因斯坦相对论的理论。从这一点上来讲，牛顿力学是相对论在质量不大、速度不快的情况下的一个很好的近似。

正因为太阳周围时空是弯曲的，所以水星必然有进动，每走一圈，它就会多走一点点。但是爱因斯坦要真正确立在物理学界的这种江湖地位，还是要表现出预言性。你毕竟算出个水星进动，那是已知答案，你凑数也是可以凑出来的，但是你必须表示出预言性，就是预言一个大家都没想到的东西。看看你想不想，一个理论要想成功，那就必须能够解释过去观察到的所有现象，光解释过去观察到的所有现象还不算数，还要预言没有观察到的现象。如果你只顾一头，那是不行的。

比如说，爱因斯坦就预言了引力红移，就是说一束光通过大质量天体附近的时候，那个频率会变低，它会光谱向红方向移动。那这种事观察起来特别特别费劲，因为毕竟移动太小，太小了嘛。所以当时的观测精度是达不到的，这个就不行，咱得pass了，咱得换。必须是当时的观测手段能达到才有意义的。最终爱因斯坦想到了星光的偏折。光线路过太阳附近的时候，会发生轻微的偏折，因为太阳附近的时空是弯曲的。星光路过的时候，它就跟着拐了个弯儿。但是大白天，肯定看不到太阳附近的星星，这个试验是没有办法做的，必须要等到日全食的时候。这就是这就可以观察到太阳附近的星星了。

所以爱因斯坦就早也盼晚也盼，盼着日全食。可惜，日全食就被第一次世界大战搅了局，去俄国观察。他的一队人马还被俄国人当间谍，给关起来了。去加州和南美的两队人马呢，也因为天气原因，什么都没看到，这一无所获。那没办法，爱因斯坦就不得不耐着性子等下一次日全食的到来。这下一次日全食的时间是在1919年5月29号，被英国的爱丁顿跳得最欢。他一路活蹦乱跳的就去了，领着一队人马去了西非的普林西底，另外有一队人马去了巴西。他们主要工作是什么呢？就是对着天上拍照，专门拍太阳附近的恒星照片。

老天爷要说很给面子，天气很不错，而且日全食的时间也足够长，所以这两队人马就满载而归。数据分析的过程是非常漫长的，因为还需要和太阳不在这个天区的时候拍的照片，夜里拍的那照片，隔半年进行对比。我们要看看这星星是不是移动的。数据分析的时间很长，花了好几个月，最后大家得出结论，爱因斯坦是对的。根据广义相对论，星光的偏移应该达到1.7个角秒，但是按照牛顿定律去算，星光也是会偏移的，但是偏移的数值只有广义相对论预言数值的一半左右。这是个非常非常小的差距，我们也知道1.7秒有多微小。

所以这两个理论谁胜谁败，就在这毫厘之间。大家从这儿也可以体会到，物理学不能仅仅提供定性的描述，我远了星光会偏折，只要歪了就是我赢。哪有那么简单呢？还要看偏折大小是不是符合你的计算，谁接近谁赢。爱丁顿拿照片过来，发现有几张照片的数值不太对头，都怀疑那照片拍坏了。所以这个数据他就不用了这几张，他就给扔一边去了。他选用的那几张照片数值上是偏向于爱因斯坦的，最后他认定爱因斯坦的理论更靠谱。爱因斯坦赢了这个结论，那就是站在牛顿的巨幅画像之前，由皇家天文学家戴森爵士宣布的。他倒不怕这个牛顿牛老爷爷在天显灵是不是这牛顿牛老爷爷在天之灵是不是被搅扰的，无数安斜，我就不好猜了，我就不知道了。但是戴森爵士一宣布，这消息立刻引爆各大媒体。当然你也知道，那年头也不缺标题的，这报纸标题都很夸张，多半都是什么牛顿定律被推翻之类的。不管怎么说，爱因斯坦从此扬名世界，成了世界级的名人。

我在这儿不得不补充几句，爱丁顿当时抛弃了几张照片，他觉得那照片都拍坏了，不能算数。但是有人指出，那几张照片是符合牛顿定律计算结果的。假如爱丁顿不抛弃这几张照片，把这几张照片算进来的话，最终的结论未必对爱因斯坦的相对论是有利的。所以这又引起了一段公案。到底星光实验能不能证明广义相对论比牛顿力学更加靠谱、更加优越呢？其实没有大家想得那么简单，仅凭一次实验，那是不好说的。后人拿爱丁顿抛弃的这个照片再去分析，发现爱丁顿算错了，误差计算错误。这几张照片的星光偏移达到了1.53角秒，是接近广义相对论结果的。

所以这又玩了一个剧情的180度大反转。这怎么会出现这种大反转乌龙事件呢？那是因为计算偏移角度不是一件容易的事。你就想吧，当初他们拍照片的时候，那可是大夏天5月29号，那可不夏天吗？是在非洲，还接近赤道了，而且是大太阳底下晒着拍下来的这张照片。你等分析的时候，是什么时候就拿回英国到阴暗的实验室里面去分析去量这个偏移，你扣除热胀冷缩的误差都是一件非常非常麻烦的事。你得把这误差刨了吧。所以爱丁顿以后，人们又做了好多次星光偏折实验，都是趁着日全食赶紧拍照，为了减小误差，他们甚至在拍摄地都搭了一个暗房，当场拍完了，当场冲洗照片，当场测量，全程保持恒温。就这样都没有办法把误差缩小。科学家们为这件事，真是拼了呀，那拼到什么程度？最后动用射电观测，用肾肠基线干涉测量。这肾肠基线干涉测量不需要趁日全食的时候才能测，咱大白天就可以测了。就把太阳附近天气的射电信号给测了一遍，最后成功地把误差压缩到了万分之一的精度，证明爱因斯坦是对的。不过，那已经是21世纪的事儿了，已经过去100年了。大家基本上都不再怀疑相对论的正确性。我们从这儿可以感受到科学的严谨，毫厘之间定输赢。

爱因斯坦的广义相对论发表不久以后，就下了第一个蛋，这下的第一个蛋就是施瓦西黑洞。这是广义相对论方程的一个解，方程有许许多多的解，神奇的虫洞也是广义相对论下的蛋。现在看来靠谱的穿越方式就是虫洞。鉴于现在网络小说里面穿越成风，咱也就不需要多费口舌给大家描述什么叫穿越了。大家可以先去看这本书，打个底子，对广义相对论有个基本的了解，然后再去看电影，否则很多细节你体会不出来。这里我就不费口舌了，大家看到这本书，自然会有收获的。

京东、亚马逊、当当这种网络书店都已经开始正式销售了，大家不要错过吧。前一阵子走红的引力波，在这本书里面也有介绍。引力波也是广义相对论下的一颗蛋，爱因斯坦当年的预言终于被探测到了。可见，二十世纪最伟大的理论物理学家绝非是浪得虚名，那可是实至名归的。

汪杰在这本书的最后两章，篇幅不大，还非常生动地介绍了量子力学的基本概念，特别是对历史上大大有名的EPR杨谬有着非常通俗的讲解。那个EPR杨谬，字母大家不太清楚，咱们说过通俗的就是量子纠缠，那才真叫毁三观呢。

最后，我们来小结一下。以太被大家认为是光的传播介质，是物理学追寻了100年的东西。一系列有关以太的试验相互矛盾，特别是迈克尔逊-莫雷试验，以太根本没有办法检测。爱因斯坦把以太给咔嚓了。根据电磁学理论，光速与观察者状态无关，真空中光速是不变的。根据光速不变和相对性原理，爱因斯坦推导出了狭义相对论。狭义相对论的奇葩结论有光速是极限速度、中慢尺短、能量和质量是一码事，还有双生子杨谬等等。

为了解决引力问题，爱因斯坦花了八年之久，搞出了广义相对论，简而言之就是时空告诉物质如何运动，物质告诉时空如何弯曲。爱丁顿测量星光偏移，认定爱因斯坦是正确的。广义相对论的奇葩结论有星光偏移、水星进动、黑洞、虫洞、引力波，还有宇宙大爆炸。

爱因斯坦的晚年，他一直在研究统一场理论。爱因斯坦不仅是相对论的开创者，他也是量子力学的重要开创者之一。可惜量子力学与广义相对论是不兼容的。因此，他一直想搞出一个统一场理论，连带后半辈子都搭进去了。他也没能搞出什么结果。统一场理论当然是能够统一我们现在所知道的所有物理学规律，形成一个完整的物理学。既然有统一场理论，那么这个万有理论又是个什么东西呢？统一场理论带个“场”字，那毫无疑问就是要用场的思想去解决这一切问题。万有理论跟统一场理论的区别在于，万有理论没这个限制，反正你爱用什么就用什么，你能给我全解释出来就行。万有引力常数就是6.67259乘以10的负十一次方，这个数，它怎么就凑巧就是这个数值呢？这个要求就比统一场理论更多一点。

总之，物理这个词真是意味深长，物理就是万物之理。我们终究要把这个世界看得清清楚楚，明明白白，真真切切。毕竟科学是来不得半点虚假的哦。

最后，我想给大家念一段汪杰在本书后记中结尾的一段话，很多人都被这段话感动了。我这一辈子最大的愿望之一是在我老得快要死掉的时候，收到几张全世界知名的科学家的信或者是卡片，或者是电子邮件，什么的，任何东西上面说，年轻的时候曾经看过您写的一本好像是科普的书，虽然名字和内容现在都已经想不起来了，但是我记得我当年看完以后就毅然决定投身物理学，以至于今天有一点小小的成就，非常感谢您，祝您老一路走好。我果真的有这样一天到来，我想我会带着非常愉快的心情上路，这远比能睡进豪华的骨灰盒里，住进豪华的墓来的重要得多。