“天上一日,地下一年”
西游記是中國的四大名著之一,成書于明朝,是章回體長篇神魔小說。作者是基于唐太宗時(shí)期的和尚玄奘徒步前往印度游學(xué)為背景,并以中國民間傳說、話本、戲曲為基礎(chǔ),進(jìn)行再創(chuàng)作而來。因此,西游記本質(zhì)上是虛構(gòu)類的小說,而不是紀(jì)實(shí)類型的。
在西游記這部小說當(dāng)中,就有一段講述了一個(gè)觀點(diǎn):天上一日,地上一年。
而這個(gè)觀點(diǎn)似乎和現(xiàn)代物理學(xué)支柱之一的相對(duì)論的一些結(jié)論有相似之處。于是,又有人說,中國的古人早就懂得相對(duì)論,“天上一日,地上一年”就是很好的一個(gè)證據(jù),那真的是這樣子嗎?
客觀地說,這個(gè)看法其實(shí)很牽強(qiáng),那具體是咋回事呢?
這回我們就來說一說到底哪里有問題?
相對(duì)論
這事情我們要先從牛頓說起,牛頓被認(rèn)為是經(jīng)典物理學(xué)的老祖宗,他提出的牛頓力學(xué)和萬有引力定律是經(jīng)典物理學(xué)的地基,并且牛頓探索理論的一套方法也被后來的學(xué)者繼承下來。
具體來說就是,對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行可以量化的嚴(yán)謹(jǐn)定義。其次,可以用實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)理論。也就是說,牛頓很早就奠定了用數(shù)學(xué)、實(shí)驗(yàn)、邏輯推理為基礎(chǔ)的科學(xué)范式。這在他著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》當(dāng)中就已經(jīng)有所呈現(xiàn)。
所以,科學(xué)是一門極其注重過程的學(xué)科,在求證一個(gè)觀點(diǎn)對(duì)錯(cuò)的過程中容不得半點(diǎn)馬虎。這才有那一句名言:大膽假設(shè),小心求證。
后世的科學(xué)家一直都遵守這個(gè)范式。因此,如果要“天上一日,地下一年”,實(shí)際上不可能只是僅僅這樣的一句話,而是需要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笞C過程,并把這個(gè)過程寫成一篇論文發(fā)表。如果我們仔細(xì)尋找中國古典的典籍,我們是根本找不到任何一個(gè)古人仔細(xì)去求證這個(gè)觀點(diǎn)的。因此,這不符合科學(xué)范式,也不屬于科學(xué)的范疇。用科學(xué)的角度來看,這頂多只能說是猜的。要知道猜測很容易,難的是求證。所以,從本質(zhì)上看,西游記中的觀點(diǎn)和科學(xué)是沒有任何關(guān)系的。
愛因斯坦作為牛頓之后最偉大的科學(xué)家,他也是謹(jǐn)遵牛頓的那一套。1905年,他提出狹義相對(duì)論,到了1915年,他又提出了廣義相對(duì)論。但他并沒有像大多數(shù)人想象中的那樣,一下子就封神了。
愛因斯坦真正被世人所承認(rèn),實(shí)際上是等到了1918年,這是因?yàn)樵谶@一年,愛丁頓帶隊(duì)去求證愛因斯坦的廣義相對(duì)論。
從1915年到1918年,愛因斯坦其實(shí)也一直在想辦法求證他的理論。所以,我們可以看到求證對(duì)于科學(xué)的重要性。其次,在愛因斯坦理論當(dāng)中,時(shí)間會(huì)發(fā)生膨脹主要有兩種情況:
當(dāng)速度接近光速,時(shí)間會(huì)發(fā)生膨脹,但這是具有相對(duì)性的;當(dāng)在引力很強(qiáng)的地方,或者加速運(yùn)動(dòng)時(shí),時(shí)間會(huì)發(fā)生膨脹。
基于相對(duì)論的結(jié)論,其實(shí)我們很容易得出一個(gè)結(jié)論:“天上一日,地下一年”其實(shí)并不靠譜。因?yàn)槿绻獙?shí)現(xiàn)“天上一日,地下一年”,那就說明要么“天”是相對(duì)地球高速運(yùn)動(dòng)的,并且是接近于光速的;要么就說明“天”本身的引力極其巨大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地球自身。
但我們現(xiàn)在已經(jīng)探索了太空,我們知道,周圍的太空并沒有相對(duì)于地球有接近于光速的運(yùn)動(dòng)。其次,宇宙中只有一些特大質(zhì)量的恒星和致密的天體(黑洞、中子星)會(huì)有超強(qiáng)的引力。
而特大制的恒星和致密的天體在宇宙中其實(shí)是少數(shù)派,更多的是小質(zhì)量恒星和行星。也就是說,我們常說的“天”也就是太空相對(duì)于地球而言并沒有發(fā)生時(shí)間膨脹,更達(dá)不到“天上一日,地下一年”。
除非西游記當(dāng)中假設(shè)的“天”是在黑洞、中子星上,或者在距離我們十分遙遠(yuǎn)(上億光年)的天體上。但是這好像也不太現(xiàn)實(shí),如果是在黑洞中,光的跑不出來,那不要說孫悟空可以亂飛了。
如果是在距離我們上億光年距離的天體上,那這個(gè)天體由于宇宙膨脹,它遠(yuǎn)離我們的速度要比光速還要快,也就是說,如果孫悟空要去天庭,無論他飛得有多快,都飛不到,除非孫悟空能夠超光速。同樣的,孫悟空如果在那個(gè)天體上,那他會(huì)因?yàn)檫h(yuǎn)離速度太空,而沒有辦法回到地球上。
總結(jié)
因此,“天上一日,地下一年”這事本身就不正確。只有在特大質(zhì)量恒星、黑洞、中子星的引力足夠大,大到可以使得時(shí)間膨脹劇烈,而它們?cè)谟钪嬷惺巧贁?shù)。除此之外,只有距離地球特別遠(yuǎn)的天體時(shí)間膨脹巨大,但是因?yàn)樗鼈冞h(yuǎn)離的速度太快,因此,只有超光速才能來回,但超光速有違背了物理學(xué)理論。