今天是爱因斯坦广义相对论百年纪念日。1915年的今天,他发表了广义相对论的论文。从此,改变了我们对时空的理解。爱因斯坦告诉我们时空是不可分割,並且相互作用的。
Time is a river,或者光阴似水。我们一直相信世界是一个三维空间,我们在此出生,相爱,分离,死亡,而时间如一条河,以同样的速度向前流淌,一去不回。可是爱因斯坦说我们生活在一个四维的时空里,这个时空可以变形弯曲延长,而时间与我们此时此刻所处的位置有关,是随时可变的。洞里才一日,世上己千年。时间的长短取决于我们离地心引力的远近。
这可能吗?
我大学读的是量子力学和固体物理。量子力学是由爱因斯坦的狭义相对论直接催生出来的,可是量子力学却无法描述广义相对论里的引力。我一生都是一个坚定的爱粉,尽管爱老的后半生很被我的量子物理的导师们所不耻,我却始终如一地相信有一天他的广义相对论会被证实。
我最近在开发一些无人驾驶方向的软件,却突然发现我终于如愿以偿了。
无人驾驶最重要的技术是定位导航,而定位导航技术的基础是广义相对论。GPS是通过卫星定向,全球卫星定位系统的卫星上的原子钟,对精确定位非常重要。这些时钟同时受狭义相对论因高速运动而导致的时间变慢(-7.2 μs/日),和广义相对论因较(地面物件)承受著较弱的重力场而导致时间变快效应(+45.9 μs/日)影响。相对论的净效应是那些时钟较地面的时钟运行的为快。故此,这些卫星的软件需要计算和抵消一切的相对论效应,确保定位准确。假如相对论效应被忽略不计的话,每1 μs的误差将带来约300米的定位误差。而每1 μs/日的误差将带来约300米/日的速度误差 。
爱老啊,祝贺广义相对论一百岁生日快乐🌹没有你的相对论,我们全都会迷失方向,get lost!
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