# 为什么要学习相对论？学习相对论给普通人带来什么？

By [wjnwang96](https://paragraph.com/@wjnwang96) · 2021-10-20

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**许多年以后,当站在诺贝尔领奖台上的时候,杨振宁教授一定会想起他搞懂圆周运动的那个遥远的下午。**

1937年，杨振宁和家人在战争中颠沛流离。为了考西南联合大学，从没接触过物理的杨振宁借了一本物理教材书在家里闭门学习。期中他遇到了一个问题。“为什么书中写着圆旋转力量会向着圆心？”，当时还是物理小白的杨振宁觉得这违背了他以前的直觉。这个疑惑让杨振宁花了一周的时间，最后他最终搞懂了：速度是个矢量，除了大小外还有方向，向心加速度改变的是方向而非大小。自己长久以来的直觉错了。

这个事情长久地在印刻在杨振宁内心，他懂得了一件很重要的事情：不要相信自己的直觉。以至于当90岁的杨在给本科生们做报告时，非常喜欢重复这一经历。“**当你的直觉和书本知识有冲突时，是最好的学习机会。**”这是杨振宁给众多学生的金玉良言。

题主问，学习相对论会对普通人带来什么？回答是：让我们体会到直觉的不可靠，以及体验到突破直觉所带来的观念的改变和愉悦感。这也是给本科生讲大学物理时，大学老师应该特别侧重的方向。

如果看狭义相对论的两条基本原理：

1）相对性原理：一切物理规律在任何惯性系中 都具有相同的形式。

2）光速不变原理：真空中的光速对任何观察者来说都是相同的。

第一条原理是从牛顿力学那里继承过来的，非常符合我们对事物运动的直觉判断。毕竟我们的生活经验告诉我们假设你在一列行驶非常平稳的火车上醒来，如果窗帘遮蔽窗户，你无法通过物理实验来判断火车究竟是在静止还是匀速直线运动。

然而第二条基本原理，即光速不变，就显然突破了日常直觉，因为你的经验告诉你在地面上观察一个物体和在行驶的火车上观察一个物体，其运动速度显然不同。但在研究对象是光时，这一经验判断被推翻了。

所以你看，狭义相对论的两条基本假设完美地展现了人类思想的进步过程：继承直觉的同时打破直觉。按马克思的语言就是否定之否定。另一个类似的例子是量子论的波粒二象性。

如果将上面的两条基本原理合在一起就会得到更违背直觉的结论。通过一个假想的火车实验（你需要看一下科普书或大物教材），可以得到第一个简单推论：在某一个惯性参考系内同时发生的两件事，在另一个惯性参考系内不是同时发生的，即同时的相对性。这打破了我们对于时空的理解，因为普通人会觉得时间是时间，空间是空间，他们彼此是相互独立的。我们生活的世界好像一个大盒子，时间就像水一样以恒定的速度流动，与这个大盒子里运动的粒子（普通人）毫无关系。狭义相对论告诉你这是错的，时间的流动和你的运动状态（参考系）有密切的关系，时间和空间并非独立，而是统一在一起可以相互转化。

写到这里就可以展开来说了。人的成长过程就是不断突破直觉，认识更加正确的世界的过程。我们人的大部分知识其实都是直觉习来的，比如过马路时会本能的会躲避车辆，这种下意识的行为已经成为我们本能的一部分。然而，**人不能像仅靠本能活着，被困在永恒的当下。人需可以运用理性挖掘真理，脱离本能建立反直觉的知识体系，并将其内化为新的本能的一部分。**

往小了说，互联网上有一句话：“人不可能赚到认知以外的钱”，与之类似，恋爱、家庭、事业都需要你能拓展认知，升级大脑的操作系统。这个过程就是不断推翻直觉。

往大了说，你对反直觉认知的接受效率和发现能力，决定了你能在多大程度上脱离被本能支配的“乌合之众”，取得真正意义上的成功。这个观念发展到极致，你可以想到毛教员对“农村包围城市”、论持久战的提出，也是不断反直觉的过程，最终塑造了新中国。

狭义相对论，就是让我们普通人用最低的成本，窥视反直觉的伟大力量，让你体会到其中的奥妙。当然，上课时候迷迷糊糊的本科生们能感受多少，哪些被困在题目里只知道考一个不错分数的学生们能感受多少，就是另一个问题了。

![“嘻嘻，我们两个人在一起，肯定很反直觉“。](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/d5cb6e82b6420f2f064a72477934281c8f73e681471d4a972c3dfb2450f3b1de.jpg)

“嘻嘻，我们两个人在一起，肯定很反直觉“。

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