爱因斯坦的“相对论”有多重要？离开了它，将影响到你的生活！
天文同好乐园2018-10-19 11:39
爱因斯坦最杰出的成就，就是提出了“相对论”，奠定了现代物理学的基础。对于大多数普通人来说，“相对论”太过高深离我们太远了，似乎和我们没啥关系。这样的想法说对也对，说不对也不对。说对，是因为大多数人的工作都不是研究理论物理的，无需天天把“相对论”装在脑子里，没有“相对论”，地球照转生活照常；说不对，是因为“相对论”太重要了，它创造的成就所产生的影响其实就在你我的身边，而且无时无刻不在影响着你的生活，只是你感觉不到而已。
爱因斯坦的相对论分为“广义相对论”和“狭义相对论”，在这里不多做释义。我们如今正处于一个科技大爆发的时代，无论在哪个领域，先进的科技层出不穷。就拿普通人的生活来说，有点不敢相信如果少了一部智能手机，我们的生活会发生怎样的变化？举例说吧，无论是自驾出游，还是滴滴打车，甚至是看一下天气预报，都少不了手机的定位功能。不能定位，就无法确定你在地球的哪个位置，就无法导航，无法提供给你准确的资讯，你的生活将不再便利。
手机的定位功能，离不开天上的卫星，比如我们常用的美国GPS系统，还有我国的北斗系统。卫星技术的应用，也让爱因斯坦的“相对论”得到了革命性的发展。GPS全球定位系统有24颗卫星，在持续地围绕地球运转，发射出精确的同步脉冲，使人们可以对自己在地球上所处的位置进行三角测量，有着惊人的准确度。包括中国北斗系统在内的全球定位系统，已经成为生活、商务、航行、以及战争中的一个重要因素。从汽车或手机里的电子地图，到巡航导弹，都要求能在500亿分子一秒内将信号同步化，以便能在13.716米的精确范围内准确的找到地球上的目标。
卫星在太空轨道上飞行，依据的是牛顿的力学定律，但是要确保卫星定位的高精度，就要对牛顿的力学定律稍作修正，这种修正就是基于爱因斯坦的“相对论”。卫星在外太空的飞行速度大概是每小时28968.2千米，在这种情况下，“狭义相对论”就发生作用，因为在这种速度下无线电波的频率会稍有偏移，卫星上的时间就会变慢，也就是说，卫星上的时钟与地面上的时钟相比，看起来要慢了一些。但是，又因为卫星在外太空所受到的引力场要弱一些，根据“广义相对论”，卫星上的时间与地面上的时间相比又会更快一些。
因此，除非能找到距离地球的某一个点，在这个点所处的位置上，上面所说的的两种互相矛盾的效应刚好会相应抵消，卫星时钟与地面时钟才会精确的同步。否则，根据卫星与地球之间的距离，卫星上的时钟要么变慢，要么变快，差异有多大呢？大概是每天40万亿分子一秒。不要小看这个天文数字般的极小的差异，它将让导航不准确，让导弹飞向错误的目标，整个卫星定位系统就变得不可靠了。
科学从来都是严谨的，相关的科学家们并没有傻乎乎的把这种微小的时间差异不当回事，而是根据“相对论”做出了适当的修正，从而提高了卫星定位系统的可靠性。
写到这儿，笔者有一些感触，经常在一些科普文章后面地评论里，看到有人很武断地评论说，爱因斯坦的“相对论”是错误的！斯蒂芬·霍金的黑洞理论是错误的！卡尔·萨根的多元宇宙理论是错误的！等等，笔者无语，但我理解，一些新理论的出现，从来都是伴随着争议，就如同当年哥白尼提出“日心说”时，几乎所有人都认为他是疯子，可现在呢？
物理学家克利福德·威尔曾经说过：“相对论”的时代已经到来了，因为就连美国五角大楼那些玩政治的将军都在了解“相对论”！所以，试着去了解一下“相对论”，哪怕是粗浅的了解，虽然可能不会改变你的生活，但一定会影响到你。全文完。
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