2019-10-02

世界十大悖论解析4-爱因斯坦的光线

（Einstein’s    Light Beam）

“爱因斯坦的光线”也曾经被称为世界十大悖论之一，也是著名的思想实验之一，其内容大致是：

爱因斯坦著名的狭义相对论是受启于他16岁做的思想实验。在他的自传中，爱因斯坦回忆道，他当时幻想在字宙中追寻一道光线。他推理说，如果他能够以光速在光线旁边运动，那么他应该能够看到光线成为“在空间上不断振荡但停滞不前的电磁场”。对于爱因斯坦，这个思想实验证明了对于这个虚拟的观察者，所有的物理定律应该和一个相对于地球静止的观察者观察到的一样。

网上下载的评论：

事实上，没人确切知道这意味着什么。科学家一直都在争论一个如此简单的思想实验是如此帮助爱因斯坦完成到狭义相对论这如此巨大的飞跃的。在当时，这个实验中的想法与现在已被抛弃的“以太”理论相违背。但他经过了好多年才证明了自己是正确的。

Das曰：

爱因斯坦的梦想具有象征性的意义。他不可能以光速去旅行，因为那需要无穷大的能量——字宙中根本没有这么多的能量。

假如爱因斯坦以光速旅行，他会看到什么呢？

他什么都看不见。因为这时候根本就没有时间——时间不再流动。他的手表、电子钟、机械中一起停止运转，不是因为出了故障，而是时间在这里静止了。爱因斯坦的一根头发变得比泰山重得多，我怀疑他的体力能否承受任何一根头发。不过也不用过于担心，一根头发想压死爱因斯坦也做不到  ——压死他需要时间，但是这里没有时间。我们站在地球上看着爱因斯坦以光速旅行一年，但是爱因    斯坦却没有经历这一年，开始和结束都在同一时刻，这中间时间丝毫没有流动，丝毫没有变化；这中    间没有发生任何事，没有任何运动和变化，他当然也不曾在这期间“看见”任何东西。

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我的分析：

1、“爱因靳坦的光线”悖论，在爱因斯坦刚提出时的确是一个悖论（实际不是真的），其原因就是没有探索出（即不知道）光线时空的一种属性（即达到光速运动时间就停止了），而这成为了这个悖论的一个逻辑矛盾点。后来爱因斯坦在狭义相对论中阐明了光线的这个属性，这个悖论也就迎刃而解不是悖论了！

2、进一步，爱因斯坦说真空中的光速是宇宙中物质的最大速度，他想象了他以光速运动时的情形，后来探索出了时空的这种属性。可是，目前天文学家已经观测到遥远的星系星体，正以超光速的速度远离我们，我们若假定我们以超光速的速度运动，那时间不就是倒流了吗？我们不就是越来越年轻嘛？如果说按照爱因斯坦的定理，超过光重量的物体不会达到光速，而观测的遥远星体怎么超过光速了呢？这岂不是一个新的悖论——超光速悖论？然而，人无论怎远也是不会返老还童的，这个新悖论中一定有尚未探明的光线时空原理，现在成为了一个新的逻辑矛盾点。