有问必答:关于天文学职业你想知道哪些?这里有5组问答先入为主

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有问必答:关于天文学职业你想知道哪些?这里有5组问答先入为主

1.我的问题是,爱因斯坦对物理学世界最大和最重要的贡献是什么,以及它怎样影响作为一个天文学家的你对空间的认识?

爱因斯坦对物理学做了许多贡献,但不是所有都改变我们对空间的概念。改变我们现代对空间认识的有两个贡献。第一个是关于物理学的分支,叫做量子力学,它是关于微观世界的原子、分子、质子和电子运转的学说。这个学说对于太空的启示可以总结为我们的世界是非定域的这一陈述。可以解释为以下:如果你希望跟一个遥远的朋友通讯,你所知道最快的能达成的方法就是使用电话。当你说一个词,你声音产生的脉冲就会以光速通过一些电缆传到你朋友在另一端的听筒处。你的朋友可能以很小的几分之1秒就能收到那个信号,但事实上你产生的信号、信息必须要穿过空间才能达到你朋友那。

从这个例子中我想让你明白的是我们获得的对空间的印象,即它是弥漫在你和你朋友之间的某种物质。换句话说,所有物质之间的相互联系正是由这个把我们分隔开的物质的存在形成的,我们认为空间就是由此被定义的。

这就是我们在经典力学中对空间的认识。爱因斯坦在量子力学中做的一些研究向我们表明空间不是我们所认为那样的。爱因斯坦另一个改变我们对空间认识的贡献是他的广义相对论,这则是关于大质量物体如行星,恒星和星系之间的相互作用的。

这个理论阐述空间并不是我们所认为的有固定质量的,所以如果有人说我们与月亮的距离是一个定值,这可能对于在宇宙中一个不同角度来看地月距离的其他人、或存在并不然。简言之,爱因斯坦带来了非定域性和空间的相对性的概念。这两个概念并没能被兼容,所以我们还没有很清楚空间怎能既是非定域的又是相对的。在量子引力做研究和弦理论做研究的人们正在设法把广义相对论和量子力学的观点结合起来。一旦这个理论实现了,我们就能够解决对于空间既是非定域的又是相对的到底意味着什么这个问题。

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