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超越光速:汤普金斯先生的奇遇记

时间:2023-10-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:那天是银行假日,城里一家大银行的小职员汤普金斯先生睡到很晚,悠闲地吃了一顿轻松的早餐。但是汤普金斯先生只能理解到爱因斯坦理论的全部要点是存在一个最大的速度——光速,任何运动的物体都无法超越它,这一事实导致了非常奇怪和不寻常的结果。汤普金斯先生决定超过那个骑自行车的人。汤普金斯先生是一名优秀的自行车手,正在竭尽全力超越这个年轻人。

超越光速:汤普金斯先生的奇遇记

那天是银行假日,城里一家大银行的小职员汤普金斯先生睡到很晚,悠闲地吃了一顿轻松的早餐。他开始计划如何度过这一天。他首先考虑下午去看一场电影。然后他打开早报,翻到娱乐版。但是没有一部电影对他有吸引力。他讨厌好莱坞的所有这些东西,流行明星之间总是有无穷无尽的风流韵事。

如果至少有一部电影有一些真实的冒险经历,有一些不寻常的甚至可能是奇幻的东西就好了。但是没有。出乎意料的是,他的目光落在了角落里的一张小布告上。当地大学正在举办一系列关于现代物理学问题的讲座,而今天下午的讲座是关于爱因斯坦相对论的。嗯,那可能有点意思!他常听人说,世界上只有十二个人真正理解爱因斯坦的理论。也许他可以成为第十三个人!他当然会去听讲座;这也许正是他所需要的。

讲座开始后,他才到达了大学的大礼堂。教室里坐满了学生,大多是年轻人,他们全神贯注地听着黑板旁边那个留着白胡子的高个子男人,他正向听众解释相对论的基本思想。但是汤普金斯先生只能理解到爱因斯坦理论的全部要点是存在一个最大的速度——光速,任何运动的物体都无法超越它,这一事实导致了非常奇怪和不寻常的结果。然而,教授说,由于光速是300000千米/秒,相对论效应很难在日常生活中观察到。但是,这些不同寻常的现象的性质,实在难以理解,汤普金斯先生觉得,这一切都与常识相矛盾。当他的头慢慢地垂到肩膀上时,他正在试图想象测量杆的收缩和钟表的奇怪行为——如果它们以接近光速的速度运动时,就会产生这种效应。

当他再次睁开眼睛时,他发现自己不是坐在教室的长凳上,而是坐在市政府为方便候车的乘客而安装的长凳上。那是一座美丽的古城,街道两旁是中世纪学院建筑。他怀疑自己一定是在做梦,但令他吃惊的是,他周围并没有什么异常的事情发生。甚至站在对面角落里的警察看上去也和平常的警察一样。街上高塔上大钟的指针指向五点,街上几乎空无一人。一个骑自行车的人沿着街道慢慢地走过来,当他走近时,汤普金斯先生惊讶地睁大了眼睛。因为自行车和自行车上的年轻人在运动的方向上被不可思议地缩短了,就好像是通过一个圆柱形的镜头看到的人一样。钟楼上的钟敲了五下,骑自行车的人显然很着急,更使劲地踩着踏板。汤普金斯先生没有注意到他的速度提高了很多,但汤普金斯先生注意到,他又缩短了一些,他继续沿着街边骑去,他看上去就像是用硬纸板剪下来的一个纸片人。

不可思议的缩短了

这时,汤普金斯先生感到非常自豪,因为他能理解发生在自行车上的事情——这只不过是移动物体的收缩,他刚才听到的。他总结道:“很明显,这里的自然速度限制要低一些,这就是为什么角落里的警察看起来那么懒,他不需要注意超速者。”事实上,此时此刻,一辆出租车在街上行驶,发出天大的噪音,也没有比骑自行车的人快多少,依旧是龟速前进。汤普金斯先生决定超过那个骑自行车的人。那个骑自行车的人看上去很善良,汤普金斯先生决定追上他一探究竟。在确定警察没有注意他之后,汤普金斯先生骑上了一辆路边的自行车——他也不知道自行车的主人是谁,然后沿着街道疾驰。

城市的街道依旧在缩短

他以为自己马上就会瘦下来,为此他感到很高兴,因为近来他那越来越胖的身材使他有些焦虑不安。然而,令他大为惊讶的是,他和他的自行车什么事也没发生。另一方面,他周围的景象完全改变了。街道变得越来越短,商店的窗户开始看起来像窄缝,街角的警察成了他所见过的最瘦的人。

“噢,苍天啊!”汤普金斯先生激动地叫道,“我现在明白你的把戏了。这就是相对论这个词的由来。所有相对于我运动的东西在我看来都更短,不管谁踩踏板!”汤普金斯先生是一名优秀的自行车手,正在竭尽全力超越这个年轻人。但是他发现,要骑这辆自行车加速并不容易。尽管他竭尽全力踩踏板,但提高的速度几乎可以忽略不计。他的双腿已经开始酸痛起来,但仍然无法比刚开始时更快地通过拐角处的灯柱。看来他为加快速度所做的一切努力都是白费的。现在,他非常明白,为什么刚才遇到的骑自行车的人和出租车不能做得更好了。他还想起了教授关于无法超越极限光速的言论。然而,他注意到,街区变得越来越短,在他前面的骑自行车的人现在看上去并不遥远。在第二个转弯时,他超越了骑自行车的人,当他们肩并肩骑了一会儿之后,他惊奇地发现骑自行车的人实际上是一个很普通的、看起来很擅长运动的精神小伙儿。“哦,那一定是因为我们彼此之间没有相对运动,”他总结道。他开始和那个年轻人聊天。

“对不起,先生!他说,“你不觉得住在限速这么慢的城市里不方便吗?”

“限速吗?对方惊讶地反问道,“我们这儿没有速度限制。我想去哪儿就能去哪儿,想多快就能有多快,或者这样说,如果我有一辆摩托车,而不是这辆什么也干不了的旧自行车,我就能做到!”

汤普金斯先生说:“可是你刚才从我身边经过时走得很慢,我特别注意到你。”

汤普金斯先生说:“但是,当你刚过去时,你的动作非常缓慢。”“我特别注意到你。”

“哦,是这样吗,是吗?”年轻人反问道,他显然很生气。“我想你没有注意到,自从你第一次同我讲话以来,我们已经走过了五个街区。对你来说还不够快吗?”

“但是街道变得如此短。”汤普金斯先生争辩道。

“不管怎样,无论是我们走得快还是街道变短,这又有什么不同呢?我得走十个街区才能到邮局,如果我努力地踩脚踏车,这些街区就会变短,我就能更快到达那里。事实上,我们到了。”年轻人说着从自行车上下来。

汤普金斯先生看了看邮局的钟,钟上显示的是五点半。“好!”他得意扬扬地说,“不管怎么说,走过这十个街区花了你半个小时——我第一次见到你的时候,正好是五点钟!”(www.xing528.com)

“你注意到这半个小时了吗?”他的同伴问。汤普金斯先生不得不承认,在他看来,似乎只有几分钟的时间。而且,他看了看自己的手表,那儿只显示了5点零5分。“啊!”他说,“邮局的钟快了吗?”“当然是啦,要不就是你的表走得太慢了,因为你一直走得太快了。”你到底怎么了?你是从月亮上掉下来的吗?”年轻人走进了邮局。

谈话结束后,汤普金斯先生意识到,老教授没有及时向他解释这些奇怪的事情是多么不幸。这个年轻人显然是这儿土生土长的人,甚至在他学会走路之前就已经习惯了这种状态。因此汤普金斯先生被迫独自探索这个陌生的世界。他把他的手表放在邮局的钟旁边,为了确保它没问题,他等了十分钟。他的手表确确实实没有问题。汤普金斯先生沿着街道继续前进,他终于看到了火车站,他决定再看看手表。令他吃惊的是,它又慢了不少。“哦,这也一定是某种相对论效应,”汤普金斯先生总结道,他于是决定向某个比那个骑自行车的年轻人更聪明的人请教这些奇怪的事情。

机会很快就来了。一位四十多岁的绅士下了火车,开始朝着出口走去。在外面迎接他的是一位年纪很大的老太太,令汤普金斯先生大为惊讶的是,这位老太太称绅士为“亲爱的祖父”。这对于汤姆金斯先生来说实在是太难以理解了。他借口帮他们搬行李,开始和他们攀谈起来。

“对不起,如果我干涉了你们的私事,”他说,“但是您真的是这位老太太的祖父吗?您看,我对这儿很陌生,我从来没有……”“哦,我明白了,”这位嘴上留着胡子的绅士微笑着说,“我想您是把我当成了流浪的犹太人或类似的流浪者。但事情真的很简单。我的工作需要我经常出差,而且,由于我一生大部分时间都是在火车上度过的,我自然比住在城市里的亲戚们老得慢得多。我真高兴我回来得及时,看到我亲爱的小孙女还活着!但是现在不得不请您原谅,我得上出租车去照顾她,”说完他就匆匆离开了,留下汤普金斯先生独自一人面对自己的疑问。从车站自助餐上买的几个三明治多少增强了他的思维能力,他甚至宣称自己发现了著名的相对论原理中的矛盾之处。

“是的,当然可以,”他一面喝着咖啡,一面思考,“如果他们都是亲戚的话,这个旅客在他的亲戚们看来就会是一个非常老的人,而在他的亲戚们看来,他们也会是非常老的人,虽然实际上双方都可能是相当年轻的人。但我现在说的绝对是废话:一个人不可能有相对灰白的头发!于是,他决定做最后一次尝试,弄清事情的真相。他转向坐在餐车里的一个穿铁路制服的孤独男子。

“先生,”他开始说,“请您告诉我,火车上的乘客比总是住在一个地方的人衰老得慢得多,是谁造成的,好吗?”

“这是我的责任。”那人简单明了的回答。

“啊!”汤普金斯先生叫道。“这么说,您已经解决了古代炼金术士的魔法石的问题了。您应该是医学界相当有名的人。您在这里担任医学主席吗?”

“不,”那人回答,他明显被汤姆金斯先生的话吓了一跳,“我只是这条铁路上的一个司闸工。”

“司闸工!您说您是一个司闸工……”汤普金斯先生尖叫道,他感到一阵晕眩。“您是说您的工作就是当火车进站时踩刹车吗?”

“是的,这就是我要做的:每当火车减速时,乘客的年龄就会相对于其他人增加。“当然,”他还谦虚地补充说,“给列车加速的发动机驾驶员也应尽自己的职责。”

“但是这和保持年轻有什么关系呢?”汤普金斯先生惊奇地问道。

“好吧,我确实不太清楚,”司闸工说,“但事实又确实如此。有一次,我问一位乘坐我的火车旅行的大学教授,这是如何发生的,他就此发表了一段很长的、令人费解的演讲,最后说,这是一种类似于‘引力红移’的东西,您是否听说过诸如红移之类的事情?”

“不——不——”汤普金斯先生有点怀疑地说,那个司闸工摇着头走了。

突然,一只沉重的手摇了摇他的肩膀,汤普金斯先生发现自己不是坐在车站的咖啡馆里,而是坐在他一直在听教授讲课的大礼堂的椅子上。灯光暗了下来,房间里空无一人。把他叫醒的看门人说:“我们正在关门,先生。如果您想睡觉,最好回家去。”汤普金斯先生站起来,朝出口走去。

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