第十七章 广义相对论（1/5）

　　接下来我们讲第二部分，广义相对论。狭义相对论呢，其实只是对牛顿运动定律的修正，它也并没有彻底的推翻牛顿力学，这个任务留给了广义相对论。我们知道，牛顿运动定律有两个逻辑奇点，第一个逻辑奇点是惯性，第二个逻辑奇点是引力。但其实惯性和引力之间是什么关系？引力到底是什么？这留下了很重要的疑团。
　　所以第一步我们依然从打破隐含假设讲起。惯性和引力是牛顿力学的基石假设，But，惯性和引力是什么关系？引力真的存在吗？你听这个问题本身都非常之无理。
　　其实回到1687年，连牛顿自己，当年都悬疑了这个假设。但是由于后来的习以为常，甚至忘了祖师爷当年悬挂这个问题。200多年时间里边，大家对默认的隐含假设全都忘了，而爱因斯坦说不对，就算神仙打架出现逻辑失洽，也证明神仙的体系出问题了。我要跟你较量交流，根据牛顿力学，引力是什么呢？远距离的，瞬时超光速的一种作用。可是根据狭义相对论呢，任何物体，传播速度，运动速度，都不能超过光速。很显然这里出现了逻辑失洽。
　　而且你看爱因斯坦多么的这个自信呀，通常人一定会说是我出问题了，对吧？我们经常这个结论，而爱因斯坦说凭什么呢？普遍质疑。所以点亮牛顿力学的黑盒子，是爱因斯坦一生最重要的使命，而且他也实现了自己使命。
　　第二重构基石假设，牛顿力学当中最重要的基本元素是物质，运动，空间，力等等。所以牛顿在他那本书，一开始先做了这些基本概念的定义。那引力呢，把独立空间当中物质联系在一起，产生了运动。而伟大的爱因斯坦。洞见到运动的基本元素，是我们上一节讲到过的时空和质能。质能和时空可能是原因，而运动是结果，你看在此处，都没有了引力的位置，我讲给你听。
　　同样的难以想象，广义相对论建立在两条基石假设，和两条基本原理之上。第一条基石假设，同样起始于定律的定律，对称性。大家还记得我们以前讲过相对性原理，说自然定律，在任何匀速运动参考系当中都相等。这是相对性原理。但是爱因斯坦说，这个世界的运动，并不都是匀速直线运动，对吧？匀速运动其实只是什么？特例，而我们看到更多的是各种各样的运动，有的是加速，有的是减速，对吧？所以爱因斯坦说，如果我的前提仅仅是匀速运动的话，这个根基不够深。他先把自己的一条基石假设，又把它怎么样？下移了，说自然定律，在任何参考系当中都是一样的。所谓任何参考系，就包括加速，减速所有参考系了。你能够理解到这条定律是比以前更深了，对吧？
　　如果这样的话就引发了一个问题，任何参考系，当然包括加速参考系。如果那个参考系是，加速度在运动，它就会产生惯性力，于是产生新问题。如何理解惯性力？事实上这也是牛顿当年两大奇点之一。第一个是惯性，第二个是引力。唉，如何理解惯性力呢？因为你要加速，就会产生惯性力。我们再回忆一下两个基本的，这个物理学定律，引力，比如地球对我们的引力，我们用G=mg这个方程，大家回忆一下，惯性力，在加速当中的惯性力呢，F=MA，你让一个质量为M的物体，以加速度A产生运动，需要给他这么大的一个力。
　　唉，两个力，引力和惯性力。引力和惯性力当中啊，是两种力，而都跟质量有关系。其实从牛顿开始的时候也有一点点怀疑，同样一个质量，它既产生了引力，又能衡量惯性力。唉，一个概念，怎么能产生两种不同性质的力呢？