愛因斯坦為了讓門外漢更容易了解相對論,有一段話相當著名:“一個男人與美女對坐1小時,會覺得似乎只過了1分鐘,但如果讓他坐在熱火爐上1分鐘,會覺得似乎過了不止1小時,這就是相對論。”
某個研究意外發現,這個“美女與熱火爐”的比喻其實不只是個巧妙的隨想。前一陣子,我在附近圖書館陳舊的書堆中翻翻揀揀,偶然間發現了這個比喻的原始風貌。令人驚訝的是,關于美女和熱火爐的這段話,其實是愛因斯坦一則短篇實驗報告的摘要。顯然這位偉大的理論物理學家真的動手(還有身體其他部分)做過實驗,才構思出這段深入淺出的比喻。以下就是這則實驗報告的全文:
外在感受對時間膨脹之影響
愛因斯坦
美國新澤西州普林斯頓高等研究院
實驗摘要:一個男人與美女對坐1小時,會覺得似乎只過了1分鐘,但如果讓他坐在熱火爐上1分鐘,會覺得似乎過了不止1小時,這就是相對論。
由于觀察者的參考坐標系對于觀察者對時間流逝的感知有很大的影響,觀察者的心理狀態可能也會影響感知,因此我著手探討兩種截然不同的心理狀態下時間流逝的狀況。
討論:我坐火車到紐約與戈達小姐在大中央車站的“大蠔酒吧”見面。她十分明艷動人,我覺得似乎過了1分鐘時看了看手表,發現實際上已過了57分鐘,我將之四舍五入成1小時。回到家后,我插上松餅機的插頭,讓機器加熱。然后我穿著長褲和長的白襯衫,下擺沒有扎到褲子里,坐在松餅機上。我覺得似乎過了1小時的時候,站起來看了看手表,發現實際上過了不到1秒。為保持兩個敘述狀況中的單位一致,我將之算成1分鐘。然后,我打電話找醫生。
結論:觀察者的心理狀態對時間的感知有很大的影響。
研究愛因斯坦的學者并不這么認為,但“美女與熱火爐”實驗可能還讓人想到他另一段饒有意味的話:“如果我們知道自己在做什么,那就不叫研究了,對吧?”的確,愛因斯坦有點絮絮叨叨,請看他對無線通訊的解釋:“無線電報一點也不難理解。一般電報就像一只很長的貓,你在紐約這頭拉它的尾巴,洛杉磯那頭就會喵喵叫。無線電報也是一樣,只不過沒有那只貓而已。”據說這段話讓人在夜里久久無法成眠。
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