就在寄出布朗运动论文之后一天左右,有关“修正时空理论”的灵感降临了。伯尔尼天气晴好的一天,爱因斯坦去拜访自己最好的朋友贝索。他在苏黎世学习时,结识了这位有些心不在焉的工程师,后来他也到瑞士专利局与爱因斯坦共事。他们经常一路去上班,其间,爱因斯坦向贝索谈到了这个一直令他百思不得其解的困难。就在讨论过程中,爱因斯坦回忆,“我忽然想到了问题的解决办法”。第二天见到贝索时,爱因斯坦极为兴奋,顾不上问候就开门见山地说:“感谢你,我已经完全解决了这个问题。”在这灵光闪现之后的仅仅五个星期,爱因斯坦寄出了那篇著名的论文《论动体的电动力学》。它没有引用其他文献,也没有提到他人的工作。正如爱因斯坦曾说的那样:“一个新的想法突然出现了,而且在相当程度上是凭借直觉获知的。但直觉只不过来源于早先的思想历程。”
在与贝索谈话时,是什么思想启发了他呢?爱因斯坦说:“对时间概念的分析是解决问题的关键。时间无法被绝对地定义,时间与信号速度之间存在着不可分割的联系。”更确切地说,关键在于认识到,在一个观察者看来似乎是同时的两个事件,在另一个快速运动的观察者看来却是不同时的。我们不能说哪个观察者是绝对正确的,换句话说,我们无法宣称两个事件是绝对同时的。在1916年爱因斯坦写的一本科普书中,他用一个关于火车的思想实验来解释这个概念。假定闪电击中了站台上的A点和B点,处于站台A、B两点中间M点的观察者,因为从两处发出的光线离他等距离,恰好在同一时间传到他那里,他看到两次击中是同时发生的。而想象一个正乘火车快速运动的乘客,他看到的是什么。假设他恰好站在火车的中点,此刻正经过站在站台上中点M处的观察者。如果火车相对于站台静止不动,那么这位乘客和站台上的观察者都会看到同时闪光。但如果火车正以光速相对于站台向右移动,那么,在光信号的传播时间中,他的位置向右移动,这样,他将首先看到B发出的闪光,然后才看到A点发出的闪光。因此,他会断定,闪电先击中B,然后才击中A,这两次击中并不是同时的。爱因斯坦得出的结论是:“对于站台是同时的若干事件,对于火车却并不同时。”我们不能说任意两个事件是“绝对”或“真正”同时发生的。
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