相对论有什么用.pdf

1、相对论有什么用冷哲在研发 GPS（全球卫星定位系统）卫星时，学者发现：根据爱因斯坦于 1905 年发表的狭义相对论，由于运动速度的关系，卫星上的原子钟每一天会比地面上的原子钟慢 7 微秒;而根据 1916 年发表的广义相对论，由于在重力场中不同位置的关系，卫星上的原子钟会比地面上的每天快 45 微秒。二者综合，GPS 卫星上的原子钟每天会比地面上的快 38 微秒。如果不对时间进行校准，定位位置将发生漂移，每天漂移距离约为 10 千米。没有相对论，就没有全球卫星定位系统。那么站在 1905 年或 1916 年，人们能够想象相对论有什么用吗？站在 1854 年，人们恐怕也无法想象黎曼几何能有什么用

2、。即便在 1978 年的时候，美国研发 GPS 的目的也不过是给自己的导弹、核潜艇等进行定位。1983 年，大韩航空 007 号航班误入苏联领空被击落，时任美国总统里根宣布 GPS 将向民众开放，以防止类似悲剧再次发生。1989 年，第一颗新一代的 GPS 卫星发射成功，1994 年，24 颗 GPS 卫星全部入轨。我们今天开车必备的卫星导航，在 1905 年的时候连科幻小说作家都想象不出来。今天当我们对着手机说“帮我找一家附近评价最高的川菜馆”的时候，这背后牵扯了多少纯理论呢？微积分、黎曼几何、复变函数、概率论、相对论、电学、光学、有机化学、无机化学每一样理论，在其诞生之时，我们都想不到其对

3、日常生活的作用。总而言之，理科与工科是不同的。理科的目的在于探索这个世界的规律，而这些规律该如何得到应用，则是工科的事情。工科的主要工作就是用理科发现的理论、规律来解决人类社会中需要解决的问题（当然，工科在此过程中也发展出很多对世界规律的认识）。理科成果的用处，极少会像工科那样明显。理科应该是超前于时代的。正因为理科的研究总是艰难的、缓慢的，我们才应该坚持不懈地进行投入，不断拓展人类的认知边界。如果工科在解决实际问题时发现理科的理论不能够支持，这时候才投钱到理科去研究相关问题，那么问题的解决恐怕就要往后拖延几十年，这将极大地阻碍人类社会的进步。如果我们要用现有理论解决现有问题，那么就要保证理科研究领先于整个社会。因此，今天最前沿的理科研究成果，其第一次应用往往在几十年甚至上百年之后，它的应用形式很可能是我們现在难以想象的。时常有人质疑：世界上还有很多贫困的人，为什么不拿钱补助他们，而要搞一些目前看不到应用场景的科学理论研究？这是因为，提高生活水平的主要力量是生产力水平的提高。如果我们今天仍然保持着一千年前的生产力水平，那么无论我们怎样扶贫，大家的生活都不会好过到哪里去。加强基础学科研究，即便暂时看不到应用场景，也是有利于整个社会的。（张秋伟摘自江西教育出版社认知迭代：在复杂世界中找到正确思考的逻辑一书，毕力格图）