這些令人不可思議的問題，科學家到底是如何找到答案的？

看完這本書，你將不再對以上這些問題感到疑惑，不但不會疑惑，你還可以很自信地給你的親朋好友解答他們心中同樣的疑惑。

所有這一切，都要從愛因斯坦發(fā)現(xiàn)的相對論開始講起，這的的確確是一個偉大的理論，這是上個世紀人類對這個宇宙秘密最深刻的一次發(fā)現(xiàn)，這個理論可以解答你心中無數(shù)的疑惑。你可能還是感到茫然地在看著我：“我聽說過相對論，可是它跟我們的日常生活有關(guān)系嗎？”

當然是有關(guān)系的，比如，GPS導航系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)是一個滿大街都可以看到的常用小電器了，我估計很多讀者都有一個車載的，或者手機里面就有一個。我告訴你，如果沒有相對論，那么這玩意兒可就會出大問題。因為根據(jù)相對論，衛(wèi)星上面的時鐘會比地面上的時鐘走得快，每天大約快38微秒（0.000038秒），這個時鐘的快慢并不是因為計時器精度不夠造成的，而是因為時間本身真正的變慢了。你設(shè)想一下，如果人類沒有掌握相對論的知識，那么就不會知道發(fā)射到天上的衛(wèi)星哪怕用再精確的計時工具計時，也不可能消除這個誤差。你千萬不要小看這似乎微不足道的38微秒，如果不校正的話，那么GPS導航系統(tǒng)每天積累的誤差將超過10公里（當然這個誤差是垂直方向上的，不是水平方向上的），如果美軍用這個來導航導彈的話，那麻煩可就大了。因此在GPS衛(wèi)星發(fā)射前，要先把其時鐘的走動頻率調(diào)慢100億分之4.465，把10.23兆赫調(diào)為10.22999999543兆赫，這些數(shù)字全靠有了相對論才能那么精確地計算出來。

“神奇！”你大概會驚呼一聲，“相對論原來就是這個啊?！迸恫唬@并不代表相對論，衛(wèi)星上的時間變快只不過是相對論無數(shù)推論中的一個，我們通過相對論可以精確地計算出衛(wèi)星上的時鐘和地面上的時鐘的誤差到底是多少。相對論還有很多很多的推論，小到推測水星的運行軌道、在發(fā)生日全食時星星的位置，大到可以推演太陽的過去與未來，甚至宇宙的過去與未來。“神奇！”你再次驚呼一聲，“不過你越說越玄乎了，我還是有點不信，你先別說得那么遠，你前面說啥來著？時間本身變慢了？這個太讓我難以理解了。在我眼里時間本身是均勻流逝的，我們感受的所謂快慢無非是我們自己的感覺在變化，即便是你的表和我的表走時不準那也不是時間本身不準，而是我們的手表精度不夠造成的。中午12點整開飯對任何人來說都是12點整開飯，這是一個客觀事實擺在那里，不會因為我用的是一塊真的勞力士還是一塊山寨勞力士而改變?！碧拐\地說，我非常理解你的這種想法，并且，我還要恭喜你，你的這個思想和偉大的牛頓是一模一樣的。但非常遺憾，這個想法錯了，真的錯了。

相對論是研究時間、空間、運動這三者關(guān)系的理論體系的總稱，它是這100多年來人類最偉大的兩個理論之一（還有一個是量子理論，那又將是一個長長的激動人心的故事，推薦閱讀《上帝擲骰子嗎？量子物理史話》，作者曹天元），諾貝爾物理學獎是不足以來評價相對論的偉大的。如果上帝真的存在的話，上帝過去總是說：“人類一思考，上帝就發(fā)笑?！比祟愑辛讼鄬φ撝螅系鄹目诹耍骸叭祟愐凰伎?，上帝就發(fā)慌?！?/p>

我們對相對論的誤解實在是太多了。大多數(shù)人都覺得相對論很神秘、很深奧，是大科學家才能理解的東西。這種誤解來源于一個廣為流傳的關(guān)于相對論有多難懂的故事，說的是一個記者問天文學家愛丁頓：“聽說全世界總共只有三個人能懂愛因斯坦的相對論，您是其中之一，是不是這樣？”愛丁頓一時沉默了，正當記者以為愛丁頓要反駁的時候，沒想到愛丁頓說：“我正在想另外兩個人是誰?！蔽夜烙嫯敃r這個記者就震驚了。不管這個故事是真是假，總之給我們的一個印象就是相對論很難懂。但是大家千萬不要忘了，這個故事發(fā)生在100多年前的1906年，那時候相對論剛剛被愛因斯坦用嚴謹?shù)臄?shù)學語言描述出來，對那個時代的人來說確實是很難理解的。不要說相對論了，你想象一下如果你回到乾隆年間，對大知識分子紀曉嵐說隨便找一個三角形的東西，把三只角割下來拼在一起，不多不少，總是恰好能拼出直直的一條邊。