小世界的量子理论和大宇宙的相对论，哪一个才是世界的真相？

印度大拿

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专栏作者：杜豆豆。愿倾尽一生之力，读经典好书，写有厚度的文字，过有深度的人生。

01

一个新时代的黎明来临了。

19世纪，是物理学大丰收的时代。科学们都觉得，他们似乎已经解开了物理学大部分的谜团。一大堆定律被发现，众多仪器被发明，时下没什么东西好钻研的了。

可德国人马克思·普朗克不这么想，他觉得理论物理学还有待钻研。于是，他首先从熵这个热力学核心问题开始研究，却发现已经有学者发表了成果。于是，他转向了光以太的研究，也就是光在太空中传播的空间媒介。

这个时候，也有其他科学家在研究光以太。比较值得一提的是阿尔伯特·迈克尔逊和爱德华·莫雷。

这里，插播一小段迈克尔逊的传奇小故事，讲给你听。

据说迈克尔逊的父亲是个犹太小商人，家里穷供不起他上大学。迈克尔逊就想了个招儿，每日去白宫门口散步，期望能遇上总统交上好运。果然是功夫不负有心人，居然真的在散步时博得了总统的欢心，送他进了美国海军学院攻读物理学。

所谓“只有想不到的，没有做不到的。” 大概说的就是迈克尔逊这看似偶然、实为必然的幸运了。

真正让迈克尔逊声名鹊起的，是他和莫雷合作的一个光以太实验。在这个实验中，他们发现：光无论在任何方向、任何季节都是一样的。而这和之前牛顿所得出的“光在穿越以太时速度不同”的论断是完全相反的。也就是说，牛顿第一次被证明出错了，他的定律并不是在所有情况下都适用！

02

物理学研究在悄悄地发生变化，从宏观物理学转向了微观物理学。

之前研究了多年熵的倒霉蛋儿马克思·普朗克，在42岁时有了新成就，他以著名的“量子理论”打开了量子时代的大门。

他认为，能量不是一种流水般连续的波，而是一包包传递的量子。光不一定是波动的。这一理论成为现代物理学的基础。

1905年，阿尔伯特·爱因斯坦在《物理学年鉴》上发表了一系列论文，将物理学研究又推进到了一个新的高度。之后，他在此基础上发展出了他最为知名、且具有跨时代意义的狭义相对论和广义相对论。

狭义相对论认为：质量和能量是等价的。它们是同一东西的两种形式。每个物体内部都包含着极其大量的能量。它解释了放射作用的发生和光速的不变原因，并证明了光以太的不存在。

而广义相对论则提出了引力的概念，认为空间和时间不是绝对的，而是既相对于观察者，又相对于被观察者；一个人移动得越快，这种效果就越明显。时间是可以更改的，不断变化的，甚至还有形状。而宇宙的心总是或者膨胀或者收缩的。但局限的一点是，他提出了一个宇宙常数来迎合当时宇宙永恒的流行看法。

在爱因斯坦之后，又有其他科学家对他的相对论做出了补充。

比如：斯莱弗提出了“宇宙不是静止的”。哈勃认为：宇宙不仅有银河系，还有其他星系；所有的星系正在不断离我们远去，距离越远的星系，退行的速度越快。换句话说，宇宙不是恒定的，而是不断向外膨胀的，根本没有什么固定的宇宙常数。后来，勒梅特根据这些发现，提出了类似现在“大爆炸理论”的“烟火理论”。

03

宇宙是如此浩渺无边，生命却又是如此微小。

当物理学家将望远镜对准天上的大宇宙时，也没忘了更微观的小宇宙——原子世界。

著名的物理学家理查德·费曼曾说，“一切东西都是由原子构成的。”


本文选自：今日头条