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◆跳躍人
佩利·羅丹科幻系列中的“銀河商人”,一種類人生物,起源於阿爾孔人。但由於千百年來生活在環境條件完全不同的新的星球上,他們的外貌與阿爾孔人已相去甚遠。他們的突出特點是身材魁梧,長著紅頭髮。“跳躍人”的名稱起源於銀河商人的生活方式和他們習慣使用的超光速推進器。早期他們使用躍遷飛船(現在使用直線飛機)從一個太陽系跳到另一個太陽系,同所有可以給他們帶來利潤的人做生意。他們沒有共同的政府,只是按照氏族組織起來。每個氏族都在一個族長的領導之下,並擁有數量不等的大批飛船。每個飛船的所有者都可獨立自主地做生意。只有在特殊情況下,如遇到與外來種族的衝突或戰爭威脅時,族長才承擔起對他的氏族成員和飛船發號施令的責任。在遇到比較大的危險時,多個氏族就會聯合起來,聽命於一個共同選舉出來的首腦。如果他們本身的力量抵禦不了威脅,就會向“超重族”求援。超重族為了掙錢可以接受所有作戰合同。跳躍人是個頗具幽默感、熱愛和平、善於經商的種族。但如果有人試圖打破他們在銀河系的貿易壟斷地位,他們就會竭盡全力反抗。他們的商船是圓桶形的,船頭是圓的,大多數商船的長度為300米,直徑50米。
◆愛因斯坦的萬有引力定律
與牛頓的萬有引力定律不同的是,愛因斯坦把萬有引力看作是以幾何形式出現的時一空連續性的引力場特徵。阿爾伯特·愛因斯坦對牛頓關於引力與慣性絕對一致的假設提出了疑問,並尋求對這一現象的更合理解釋。除此之外,他還駁斥了引力是一種沒有任何時間間隔,可對遠距離產生影響的力的說法。他認為,地球不可能延伸到太空中,把一個符合慣性原理的物體拖拽過來。為了更好地描述這一自然現象,愛因斯坦構思了一個假想實驗。他想像在太空的一座高樓里的電梯纜繩斷了,在豎井中呈自由落體狀態。在這部電梯裡有一個物理學家小組,他們完全不知道面臨的災難,正在進行一個科學實驗。他們把硬幣、鋼筆和鑰匙從口袋中拿了出來,張開手,為了讓它們墜落。但是什麼都沒有發生:硬幣、鋼筆和鑰匙都在空中漂浮著,因為根據牛頓的萬有引力定律,這些物體和電梯裡的乘客在和電梯以同樣的速度墜落。由於電梯裡的人對於他們危險的處境一無所知,他們要尋找對這一現象的解釋。例如他們可能猜測,物體可能魔術般的脫離了地球的引力場,沒有重力地漂浮在沒有任何東西的空間。這種現象甚至使他們一致認為,如果他們中間的一個人向高處跳躍,速度與他跳躍的強度保持精確的比例,就可以飄到天花板上去。如果他把硬幣或鑰匙朝任意方向拋去,這個物體就會沒有變化地朝這個方向運動,直到撞在牆上。這一切看起來都符合牛頓的慣性定律,即物體或者不做運動,或者是做直線運動。電梯以某種方式變成了慣性系統,它的乘客不可能斷定,他們是否會墜落到一個引力場中,或者是無重力地飄在空中。
現在換一個想像的場景。物理學家們還在同一個電梯裡,但這次他們是處在沒有任何東西的空中,一個天體在遠處吸引著它。一條纜繩固定在電梯的頂部,一種超自然的力量捲動著纜繩,電梯以始終不變的速度呼嘯著“升高”。乘客們仍然不知道他們身處哪裡,於是他們又開始做實驗,以便確定自己的位置。這一次他們堅信自己的雙腳牢牢地站在地上。如果他們現在向上跳,則夠不到天花板,因為他們腳下的地板在同他們一起向高處運動。如果他們把手裡的東西鬆開,東西就會“掉下去”。如果他們把這些東西向水平方向拋去,它們不是直線運動,而是畫了一條拋物線後才落到地上。物理學家們一點都不知道,沒有窗戶的電梯正在宇宙空間向上運動,當然會以為,他們是在地球上一間不動的房子裡,並臣服於習慣的萬有引力定律。而如果他們的電梯同一個在自由空間漂浮的大型旋轉木馬一起轉動的話,物理學家們將面對同樣的問題。他們將注意到,一種無法解釋的力從旋轉木馬的中心向他們拋射過來(一個身處旋轉木馬之外,懂點物理學的觀測者立刻就會明白這是離心力的作用)。與此相反,電梯裡的物理學家們由於不了解他們的位置,所以認為這是工作中的重力。如果他們停留的空間是封閉的六面光滑、空空的牆,他們就分辨不出哪個是頂部,哪個是地板,而只能感覺到他們撞到的那面牆的壓力。被站在外面的觀測者看作是“外牆”的那一面,對電梯裡的人來說是“地板”。上和下都是相對的概念。對於我們來說,地球上的“下”只不過是引力產生影響的方向。因此,當他們的電梯在太空中被纜繩“向上”拖拽的時候,電梯裡的物理學家們清楚地得出了同樣的結論。他們的腳站在“地上”,物體“墜落了”。
這一想像實驗的電梯乘客們再次描述了重力現象,並且相信他們是處在一個靜止的的引力場中。從這一想像實驗中愛因斯坦得出了一個有重大理論意義的結論:慣性與萬有引力的等價原理。它證明,任意一種力(加速、彈性碰撞、離心力等等)所引發的運動與萬有引力產生的運動是無法區分的。每個飛行員都有這樣的經驗:在飛機上慣性效應和萬有引力效應是無法分清楚的。在飛機俯衝後,不管飛行員是重新將飛機拉起還是緊接著做一個轉彎動作,感覺都是相同的。在這兩種情形下,出現了一種被稱做“引力負重”現象:頭部血液涌到了別處,飛行員被強行壓進他的座位里。對於不能使用儀器的“盲”飛行員來說,這種影響的相似性同樣會帶來災難性的後果。
佩利·羅丹科幻系列中的“銀河商人”,一種類人生物,起源於阿爾孔人。但由於千百年來生活在環境條件完全不同的新的星球上,他們的外貌與阿爾孔人已相去甚遠。他們的突出特點是身材魁梧,長著紅頭髮。“跳躍人”的名稱起源於銀河商人的生活方式和他們習慣使用的超光速推進器。早期他們使用躍遷飛船(現在使用直線飛機)從一個太陽系跳到另一個太陽系,同所有可以給他們帶來利潤的人做生意。他們沒有共同的政府,只是按照氏族組織起來。每個氏族都在一個族長的領導之下,並擁有數量不等的大批飛船。每個飛船的所有者都可獨立自主地做生意。只有在特殊情況下,如遇到與外來種族的衝突或戰爭威脅時,族長才承擔起對他的氏族成員和飛船發號施令的責任。在遇到比較大的危險時,多個氏族就會聯合起來,聽命於一個共同選舉出來的首腦。如果他們本身的力量抵禦不了威脅,就會向“超重族”求援。超重族為了掙錢可以接受所有作戰合同。跳躍人是個頗具幽默感、熱愛和平、善於經商的種族。但如果有人試圖打破他們在銀河系的貿易壟斷地位,他們就會竭盡全力反抗。他們的商船是圓桶形的,船頭是圓的,大多數商船的長度為300米,直徑50米。
◆愛因斯坦的萬有引力定律
與牛頓的萬有引力定律不同的是,愛因斯坦把萬有引力看作是以幾何形式出現的時一空連續性的引力場特徵。阿爾伯特·愛因斯坦對牛頓關於引力與慣性絕對一致的假設提出了疑問,並尋求對這一現象的更合理解釋。除此之外,他還駁斥了引力是一種沒有任何時間間隔,可對遠距離產生影響的力的說法。他認為,地球不可能延伸到太空中,把一個符合慣性原理的物體拖拽過來。為了更好地描述這一自然現象,愛因斯坦構思了一個假想實驗。他想像在太空的一座高樓里的電梯纜繩斷了,在豎井中呈自由落體狀態。在這部電梯裡有一個物理學家小組,他們完全不知道面臨的災難,正在進行一個科學實驗。他們把硬幣、鋼筆和鑰匙從口袋中拿了出來,張開手,為了讓它們墜落。但是什麼都沒有發生:硬幣、鋼筆和鑰匙都在空中漂浮著,因為根據牛頓的萬有引力定律,這些物體和電梯裡的乘客在和電梯以同樣的速度墜落。由於電梯裡的人對於他們危險的處境一無所知,他們要尋找對這一現象的解釋。例如他們可能猜測,物體可能魔術般的脫離了地球的引力場,沒有重力地漂浮在沒有任何東西的空間。這種現象甚至使他們一致認為,如果他們中間的一個人向高處跳躍,速度與他跳躍的強度保持精確的比例,就可以飄到天花板上去。如果他把硬幣或鑰匙朝任意方向拋去,這個物體就會沒有變化地朝這個方向運動,直到撞在牆上。這一切看起來都符合牛頓的慣性定律,即物體或者不做運動,或者是做直線運動。電梯以某種方式變成了慣性系統,它的乘客不可能斷定,他們是否會墜落到一個引力場中,或者是無重力地飄在空中。
現在換一個想像的場景。物理學家們還在同一個電梯裡,但這次他們是處在沒有任何東西的空中,一個天體在遠處吸引著它。一條纜繩固定在電梯的頂部,一種超自然的力量捲動著纜繩,電梯以始終不變的速度呼嘯著“升高”。乘客們仍然不知道他們身處哪裡,於是他們又開始做實驗,以便確定自己的位置。這一次他們堅信自己的雙腳牢牢地站在地上。如果他們現在向上跳,則夠不到天花板,因為他們腳下的地板在同他們一起向高處運動。如果他們把手裡的東西鬆開,東西就會“掉下去”。如果他們把這些東西向水平方向拋去,它們不是直線運動,而是畫了一條拋物線後才落到地上。物理學家們一點都不知道,沒有窗戶的電梯正在宇宙空間向上運動,當然會以為,他們是在地球上一間不動的房子裡,並臣服於習慣的萬有引力定律。而如果他們的電梯同一個在自由空間漂浮的大型旋轉木馬一起轉動的話,物理學家們將面對同樣的問題。他們將注意到,一種無法解釋的力從旋轉木馬的中心向他們拋射過來(一個身處旋轉木馬之外,懂點物理學的觀測者立刻就會明白這是離心力的作用)。與此相反,電梯裡的物理學家們由於不了解他們的位置,所以認為這是工作中的重力。如果他們停留的空間是封閉的六面光滑、空空的牆,他們就分辨不出哪個是頂部,哪個是地板,而只能感覺到他們撞到的那面牆的壓力。被站在外面的觀測者看作是“外牆”的那一面,對電梯裡的人來說是“地板”。上和下都是相對的概念。對於我們來說,地球上的“下”只不過是引力產生影響的方向。因此,當他們的電梯在太空中被纜繩“向上”拖拽的時候,電梯裡的物理學家們清楚地得出了同樣的結論。他們的腳站在“地上”,物體“墜落了”。
這一想像實驗的電梯乘客們再次描述了重力現象,並且相信他們是處在一個靜止的的引力場中。從這一想像實驗中愛因斯坦得出了一個有重大理論意義的結論:慣性與萬有引力的等價原理。它證明,任意一種力(加速、彈性碰撞、離心力等等)所引發的運動與萬有引力產生的運動是無法區分的。每個飛行員都有這樣的經驗:在飛機上慣性效應和萬有引力效應是無法分清楚的。在飛機俯衝後,不管飛行員是重新將飛機拉起還是緊接著做一個轉彎動作,感覺都是相同的。在這兩種情形下,出現了一種被稱做“引力負重”現象:頭部血液涌到了別處,飛行員被強行壓進他的座位里。對於不能使用儀器的“盲”飛行員來說,這種影響的相似性同樣會帶來災難性的後果。