科普知识300字左右 科普作文300字以上( 四 )


牛顿曾经说:“如果说我比别人看得更远些 , 那是因为我站在了巨人的肩上” 。按照牛顿的这种说法 , 黎曼毫无疑问正是支撑起爱因斯坦的那个巨人 。
一八五四年六月十日 , 一套新的几何学诞生了 。黎曼在德国哥廷根大学发表了著名的演说 , 彻底撼动了两千年来从未被动摇过的欧几里德几何学 。
黎曼是位数学奇才 , 高中时期只用区区六天时间完全吸收了《数论》(Theory of Number) , 那是一部八百五十九页的艰涩巨著 。
黎曼挑战希腊几何学 , 认为纵然欧几里德的数学运算极为精确 , 它的根基却只是常识与直觉的流沙 , 而不是扎实的逻辑推演结果 。
比如 , 欧式几何说三角形三个内角之和等于一百八十度 , 但这个看似简单的问题 , 在数学史上却从来没有被严密证明过!而且 , 假如我们身处弯曲表面的世界 , 这个公式就不成立了 。(行文至此 , 我们必须向欧几里德先生表达诚挚的敬意!每次想到他老人家两千多年前写就的《几何原本》至今仍然是全世界的中学课本 , 我就不寒而栗!那些至今未被严密证明过的公理 , 一个生活于公元前300年的希腊人是如何发现的呐?如果这个世界有“神迹” , 欧先生当之无愧是其中之一!)
说回到黎曼 , 他的研究领域甚至延伸到电学 , 他认为电力与磁力实际上是同一种作用力的不同表象 。据此他发展出作用力新解 , 作出了牛顿两百年以降的首次划时代重大突破 , 彻底推翻了牛顿的超距作用原则 , 他认为:作用力源自于几何学 , 作用力只是由于几何结构扭曲所造成的必然现象 。(牛顿以降 , 科学界认为作用力是一种两个遥距物体的即时交互作用 , 一个物体可以即时影响间隔一段距离的其他物体的运动 。
我们总结一下黎曼的伟大之处:
1、他以多维空间理论简化了所有自然作用力;认为电力与磁力和重力一样 , 只是高维空间弯曲产生的结果 。2、他提出了虫洞(warmholes)的概念 , 黎曼切口是多重连结空间的一个最简单范例 。3、他以“场”来描述重力 , 以“度量张量”(Riemann metric tensor)描述空间里每一个点的重力场 。(所谓“度量张量” , 其实就是一组数字 , 类似坐标 。)
黎曼英年早逝 , 并未找出电力与磁力的场方程式 , 也没有计算出空间要褶皱到什么程度才足以描述不同的作用力 , 这几项重要发展留给了麦克斯韦尔和爱因斯坦 。
6、狭义相对论 , 光速恒定 E=mc
我们赞美阳光!它不仅孕育了的生命 , 同时也照亮了人类的思想 。爱因斯坦 , 是那个御光飞行、穿越时空的人 。
爱因斯坦小时候 , 常以简单问题自问自答:“如果你追上一束光线 , 它看起来是什么样子?你会不会看到一束静止的光波 , 冻结在时间中?”这个问题 , 让他在后五十年里 , 带领人类走进了时空神秘之旅 。
十六岁时 , 爱因斯坦发现世界上似乎并没有能够追上光速的东西 。二十六岁时 , 他用严密的数学证明了这一发现 。在瑞士专利局担任低阶职员的他 , 用麦克斯韦尔的场方程式推导出狭义相对论(special relativity) 。
用一句话概括狭义相对论 , 那就是:光速在任何恒动架构里恒为常数 。这个定理表面上看并不显眼 , 但确是人类心灵的最伟大成就之一!


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