《相对论》读后感摘抄

《相对论》是一本由(美)爱因斯坦著作，北京出版社出版的159图书，本书定价：21.80元，页数：2007-10，特精心收集的读后感，希望对大家能有帮助。

《相对论》读后感(一)：解说天书~~

可以说这是一本介绍相对论，让你了解相对论是什么的一本书，并不能说它是原装的爱因斯坦的理论学说，不过对于一般读者，特别是对物理学没什么概念的读者来说还是挺有帮助的。

相对论本身是一项非常抽象、非常概念化的研究和探讨时空的物理学理论，所谓时空也就是时间和空间的统称。在爱因斯坦的观点里，时间和空间是有着密切联系的，孤立的时间和孤立的空间都是不存在的。

不过这本书的起点比较高，它其中涉及到很多非常专业的概念：量子力学、量子电动力学、原子物理学、原子核物理学、分子物理学等等，对于像我这样的一般读者来说对以上完全是没有概念的。不过书中还是有很多即使在我们日常生活中不常见，但是还是比较易理解的理论的，比方说关于物质的能量，物体的静止能量是它的总内能，包括分子运动的动能，分子间相互作用的势能，使原子与原子核结合在一起的化学能，原子内使原子核和电子结合在一起的电磁能，以及原子核内质子、中子的结合能。再这之前我一直认为只有受外力运动的物体才能产生能量。还有诸如宇宙学和天文学是有差别的，牛顿经典力学与相对论的矛盾与联系等等。

据编译者所述，对不变量理论和变量微积分学有比较透彻的了解，才能较为正确深刻的理解相对论的理论概念。其中狭义相对论的质量与能量的解读部分，和质能关系的建立，为新能源的开发提供了重要的理论价值，裂变反应、聚变反应核能的利用都与相对论密切相关。

相对论不仅具有深远的科学意义，而且成为了一种人们的生活哲学。

《相对论》读后感(二)：由对双生子佯谬的能量理解推导关于负维度时空系统的猜想

由对双生子佯谬的能量理解推导关于负维度时空系统的猜想

作者 火柴人

天体物理学领域有一个著名的双生子佯谬。其内容是这样的：有一对双生兄弟，其中一个跨上一艘宇宙飞船作接近光速的长程太空旅行，而另一个则留在地球。结果当旅行者回到地球后，地球人发现他比他留在地球的兄弟更年轻。

关于双生子佯谬问题，爱因斯坦等物理学家对其的解释极其复杂，涉及到闵可夫斯基的世界线理论、爱因斯坦的狭义相对论、四维时空理论，推理繁琐，夹杂大量公式，极其不容易理解。我觉得，越接近核心本质的真理都是简洁的，如果掌握一个问题的一条中心轴线进行解释，能够以最短距离穿过解释该问题所需的基本元素领域，这种推理往往是最简洁的（两点之间，直线最短）（直线相当于基本轴线），也是最让人易懂的。我觉得，能量问题是一切宇宙问题的根源问题，我尝试通过能量这条思维轴线对双生子佯谬问题进行理解，推理会很简洁，也容易理解。

由于数学语言和文字语言是解释宇宙现象的两种语言形式，条条大路通罗马，一切用数学语言解释的问题，完全可以用文字语言来进行简洁、完整、通俗的解释，所以，我将用能量轴线和文字语言对双生子佯谬问题阐述我个人的理解，进行一下通俗解释。

我是这么理解双生子佯谬问题的。由于光是能量传播态（光是能量的相体，光本质是能量，具有波粒二象性），光子无静止质量，没有摩擦力，光子移动时的光速和能量速度等速，而我猜想时间空间的本质是能量，属于能量的变体（我猜想时空是一种力，属于能量的变体，来源于能量，属于能量的一种相，我将其称作力相体），所以光速等同于时空流速，所以接近光速等同于接近时空流速（相当于接近宇宙流速，因为时间空间是宇宙的组织框架以及包裹宇宙“蛋白、蛋黄”的边界“蛋壳”，时空流速等同于宇宙总体流速）。时空流速是本宇宙能量守恒框架的边界流速（总体流速），宇宙内物体一旦超越光速，相当于超越、打破宇宙时空框架和时空秩序，导致宇宙内时空秩序变动，本宇宙的能量守恒框架（四维宇宙的小守恒）被打破，我猜想必须由外维度宇宙能量来参与平衡，才符合更大系统的能量守恒框架（大守恒）（我猜想会有外维度宇宙的存在）；如果本宇宙内物体运动速度不能超越光速，则本宇宙内一切物理现象的事件要素的能量一旦一方增，另一方必须减，保持能量总和才不变（守恒），这样就符合能量守恒框架。

我推想，根据能量守恒定律，当飞船接近光速时，导致速度接近宇宙边界、总体速度，相当于接近能量守恒框架边界（但是没有超越光速—宇宙边界、总体速度）时，参与该物理事件的一个事件要素—能量出现消耗，另一事件要素（质量）就会增加，相当于能量从能量转移到质量（能量的变体，能量线经过弯曲闭合，形成质量，能量是母，质量是子，两者有深刻联系）上，导致质量变大（能量总和不变）。此时，飞船上能量（质能）密度也出现了变化，但是符合守恒。当时间膨胀（质能密度变小），空间缩小（尺缩）（质能密度变大），密度质能一增一减，相互平衡，质能（质是能的变体）（能量）总和不变。

理解这个问题需要极强的发散性思维和空间想象能力，大多数人集束性思维强，发散性思维弱，空间想象力（形象思维）比较弱，也许不好理解该现象。我运用发散性思维和形象思维，会在脑海里出现一幅画面。我会发现时间膨胀，相当于在时间视角上，质能密度缩小，相当于一秒钟的密度变小，一秒钟这滴水被“稀释”得密度变小，面积增大，相当于你手表上的一秒钟刻度变大了（时间膨胀）。那么根据能量守恒，一艘飞船航行在被“稀释”得“面积”很宽的一秒钟时间内，客观上相当于飞船上的时间变慢了（但是在飞船上的宇航员主观上没有时间变慢的感觉，因为他们的生命系统适应了飞船时间系统），所以，环游宇宙一圈的宇航员，由于飞船上时间变慢，他们回到地球时会非常年轻。而地球上的人则依旧按照原来的时间流速，相对于飞船上的宇航员来说，地球人的年纪会很大，这是由于他们运动速度不同，在能量守恒系统内牵一发而动全身，为了维持系统守恒，导致另一事件要素必须也发生变化，导致另一事件要素—他们的质能密度（两套时间系统）不一样，所以会出现能量守恒系统内的一个基本事件元素发生变化（年龄不一样，人肉眼可以看见，所以会惊奇），可是能量依然守恒（人受到人类视角局限性影响，无法直接感觉到能量守恒）。

如果飞船抵达光速一瞬间，相当于抵达能量守恒框架边界，质量无限增大，飞船系统能量从能量转移到质量上，飞船质量膨胀至所有空间，速度为零。（相当于时间静止），相当于一秒钟这滴水被无限“稀释”到很大的面积，飞船仍在飞行，但是逃不出这一秒钟无限拉长成的遥远的时间距离，相当于飞船逃离不出一秒钟，客观上导致飞船上的宇航员年龄不变。此时，时间静止（即使时间静止，在飞船上的宇航员从主观上仍旧无法感知时间静止，因为他们的生命系统适应了由质能密度变大导致被无限“稀释”、无限拉长的一秒钟，他们的生物钟仍有走动的趋势，只是一秒钟这滴水被“稀释”成一个沧海，无限拉长，他们的生命时间一秒钟刻度也被无限拉长了（手表上一秒钟刻度变得无限大）。

如果飞船超越光速，相当于突破能量守恒框架，我猜想此时一秒钟出现了“负维度时间”，一秒钟进入“负维度时间”系统，导致一秒钟转化为“负一秒”，导致宇航员开始返老还童，年龄逐渐变轻，但是由于宇航员生命系统适应了该负维度时间系统，所以其在主观上仍旧没有返老还童的感觉（我猜想飞船上宇航员的思维—记忆也出现递退）。所以，当宇航员回到地球时会返老还童，一经过地球人的提醒，宇航员客观上才会发觉自己原来返老还童了。相当于从时间视角看，一艘飞船突破能量守恒框架，进入到负维度时间系统，时光倒流，返老还童。

但是根据能量守恒定律，飞船是不可能抵达光速的。本系统能量守恒（能量总和守恒不变，不增不减），一旦物理事件的一个要素减少—加速度导致能量减少，导致另一个要素增加—质量就会增加，导致越飞越慢，无法突破能量守恒框架（能量总和不变）。

我猜想，要突破能量守恒框架，只能借助外维度能量（负维度或外维度）。一个水池子中的水总量不变，要让水漫过水池（突破框架），只能借助外面水池的水量加入本水池中，才能导致水滴离开本水池。

从数学上来看，0的两侧分布着正数和负数，飞船速度一旦越过0，必然进入负数（负维度系统速度）领域，就进入了负维度时空系统，时光开始倒流。

由此，我推测负维度宇宙是存在的，也推测出本宇宙的来源。

其处于能量守恒框架的外部（从数学上表现为0的反面）。如果用物理现象与数学表达形式进行对照，我有了一些发现。我猜想0为本宇宙的奇点，我猜测我们宇宙的产生过程是这样的：由外（负）维度的能量不断减速（受到挤压）（负数值不断减少），进入奇点（抵达0），然后开始宇宙膨胀（负数跨越0，进入正数），进入正维度宇宙，宇宙开始不断膨胀，膨胀到一定程度，进入无穷大，达到顶峰，开始缩小（正数变小，往0方向发展），回到奇点（抵达0），能量被挤压进入负维度空间（进入负数），出现循环往复（在数学上表达为宇宙在负数、0、正数之间循环往复），或者单向发展（负维度宇宙跨越0，单向发展为正维度宇宙，或者相反），或者同时产生，或单向发展，或互相转化（宇宙从0诞生，在0的两侧同时诞生正、负维度两个宇宙，互相转换）。

以上宇宙运行方式可以同时存在。

无论如何，人类要打破正维度宇宙能量守恒框架（小守恒），进入负维度（外维度）宇宙系统，必须找到本维度宇宙的出口，我觉得这就是黑洞。黑洞产生于挤压，我猜测其背面可能存在通往白洞的通道，能量被吸入黑洞后，通过白洞吐出来，维持本宇宙的能量小守恒，或者黑洞背面通往负维度宇宙，存在于负维度能量，维持宇宙总体的能量大守恒。

我们人类需要从黑洞里借助负维度能量（我猜想能量基阶体在某一个基阶维度是同一种物质，可以相加，不会正负抵消，不会成为零而被湮灭。也就是说，能量基阶体可以自由穿梭于正负维度宇宙，从负维度宇宙进入正维度宇宙，只会引起正负两种相体湮灭，而能量基阶体不会湮灭，可以增加正维度宇宙能量总和，导致能量总和增加，能量守恒框架被打破），引入本维度宇宙中，导致能量守恒框架（水池）被打破，从而作为飞船的基本动力，不断加速度，使人类离开本宇宙，进入负维度宇宙。

火柴人写于2018年10月5日，值江汉秋深，楚天露浓，宇宙本体，不断演化。

《相对论》读后感(三)：“相对论”中的“超验”证明法

在《相对论》中，爱因斯坦首先基于“洛伦兹变换”的物理经验基础，也即麦克斯韦-洛伦兹理论，根据麦克斯韦电磁场方程的伽利略变换（惯性系变换），推导出相对论的假设。

洛伦兹变换的方程组如下：

洛伦兹变换方程组

首先，基于第四个t’的方程式表达，爱因斯坦得出在相对性原理中，“时间的独立性被剥夺”的特征，时间不再是分立于空间之外的存在，而是在不同参照系中，与物体相对于时空中不同的刚性坐标参照系运动速度有关，并且也通过时空中物理事件的发生与空间关联在一起，具体地，它被物体相对于不同参照系的运动以空间的方式同化并“量化”为了洛伦兹变换方程。

洛伦兹变换基于真空中光速恒定的假设，在保留相对性原理的基础上，爱因斯坦同样保留了真空中光速不变这个前提，从而作为推导出狭义相对论的两条基本理论预设。我们都知道，按照牛顿的经典力学，光的传播与相对性原理表面相悖。不论爱因斯坦是否指出，这个表层悖论都基于经典力学的两个基础假设“（1）两个事件之间的时间间隔（时间）与参照系运动的状态无关。（2）一个刚体上两点的空间间隔（距离）与参照系运动的状态无关。”事实上，两个经典力学的假设揭示了传统物理学的预设思维，如爱因斯坦所说，“光线沿路径A→M和沿B→M传播需要相同的时间这个说法不是一个关于光线物理性质的推测或假说，而是为了得出同时性定义而凭我自己的意志对光线做出的约定。”这是一种凭主观意志对光线做出的预设。

正因为在狭义相对论的适用范围内，对光速的恒定性的规定引用，使得时间从客观上介入了空间表达，也使空间表达得以转化成与时间互为变量的一种公式表述。这相当于“光速恒定不变”是一条全新的不同于经典力学的理论假设前提，关于光的这个狭义相对论预设，则是基于光在麦克斯韦-洛伦兹电磁现象理论中的实验现实经验基础之上的，从而爱因斯坦推翻经典力学的“同时性”定义，认为基于它所采取的坐标系自由假设只是“从先验的观点出发”的主观假设。在这里需要引入爱因斯坦对于不同于先验式观点的经验假设所采取的哲学思维立场：“如果要对‘思维’作一个准确的界定，那是什么？‘思维’并非接受感觉印象时出现记忆形象，也不是当这样一些形象形成一个系列时，其中一个形象引起另一个形象。不过，在许多这样的系列中某一形象若反复出现，基于这种再现，它联结起了那些本身没有联系的系列，也就成了这种系列的支配因素。换言之，这种元素是一种工具或一个概念。我认为，区别自由想象或者‘做梦’和思维之间的不同，可以从‘概念’在其中所起的支配作用的比例来决定。虽然不是说概念一定要同通过感觉和可以再现的符号联系起来，但没有这样的联系，思维也无法交流。”物理学思想作为一种“构造和思辨的问题”，它本身即是这样一种科学思维工具。进而，“我们的一切思维都是概念化的一种自由选择，而它的合理性取决于我们概括经验所能达到的程度。所以‘真理’这个概念还不能在这样的结构应用，因为只有在这种元素和规则已经被一致认可的时候，才谈得上‘真理’概念。”而“概念和命题要想获得其‘意义’和‘内容’，必须通过感觉经验来完成。首先，这两者之间并不存在逻辑关联性，而是纯粹的直觉联系。”到这里，可以知道爱因斯坦由感觉经验的纯粹直觉联系来赋予物理思维工具或概念以“真理性”意义，这是他对物理学的本体价值性理解。需要指出的是，如其在本书前言“1955年的自述”中所言，尽管狭义相对论这一发现的“最终结果”和“逻辑形式”相关，“但它绝不是逻辑思维的成就。”事实上，其关键在于“概念和命题”与“意义和内容”之间的直觉联系，而这种联系由感觉经验完成。

而如果说爱因斯坦指出的“逻辑思维”是沿袭传统或经典物理学而来的思维工具或概念性的物理本体，那么这种“感觉经验”则是赋予物理学以现代意义的关键，换言之，这不是一个工具化的思维概念命题，而是一种关涉物理学本体性的价值或意义的感知问题，没有这种“感觉经验”，物理学难以转向现代。这种“感觉经验”根本上是一种影像思维，它首先是脱离于传统的“逻辑形式”之外的，而这种影像思维的关键更在于其对图像思维的动态感知、捕捉和把握，在这个意义上，这种“感觉经验”似乎首先显示为一种跳切式的断裂，被爱因斯坦注意到时，他称其为“吃惊”现象：“当经验与我们已经建立的概念世界发生冲突时，这种‘吃惊’才会发生。每当我们感觉这种冲突很激烈并且不可调和时，它就会以一种决定性的方式对我们的思维进行反作用。”从而，“思维的结果就是不断摆脱‘吃惊’。”正是这种图像式的经验思维的介入，使得以概念工具性为核心的传统“逻辑形式”产生一种“吃惊”的断裂感，爱因斯坦认为这种图像思维根本上与几何学研究对象同类型，“根源恰恰在于不自觉产生几何概念与直接经验对象的联系的想法。”他认为康德的“先验综合判断”也很可能依据这种原始观念，而他当然否定了康德的这种确定的先验假设，正如他否定经典物理学中的同类先验假设。从而，直觉联系背后的感觉经验领域成为爱因斯坦物理学的价值源头所在，借由图像逻辑，串联起物理现实经验，从而促成一种典型的影像思维式的直觉跃升，其理论“真理性”来源于此。

从而，关于光速的恒定值引入，是一种处于经验和超验的动态交界面或生成重合面的关于“科学思想的构造和思辨”的思维预设，它并不单纯是经验。它的科学思维构造不同于经典牛顿力学的关键，是在于把传统经验向超验的思维直觉跳跃，而非将经验落回惯性的先验式观念。之所以爱因斯坦称其为直觉，是因为“它涉及的‘自然性’或者‘逻辑简单性’，人们通常可以简单而含糊地认为是前提（基本概念及其基础之间的关系）。”他又指出，“在挑选和评价各种理论时，这个观点的作用很大，但具体怎样表达，确实存在难度。与其说要寻找一种逻辑上独立的前提问题，不如说是一种权衡两种不能比较的问题。”在这里，和现代性思潮中的许多思想家一样，爱因斯坦显然将其归之于一种柏格森生命分类学式的科学理论预设。

对于光速的限定，是如何连接起经典力学和狭义相对论的假设转换的，也即，洛伦兹变换是在何种意义上具有推翻“同时性”预设而转向光速恒定定律在狭义相对论范围内的普适化的，它不是一种先验式的观念推广，而是基于一种对“真理性”的理念皈依——“按照某一逻辑体系，公认的逻辑规则推导出来的命题是正确的。而体系同经验总和的对应，以及可靠和完备程度，决定了体系真理的内容。正确命题所属的体系通过其中的真理内容赋予了该命题的共‘真理性’。”麦克斯韦-洛伦兹理论显然是一个经典物理学体系的“经验例外”，它同时也是爱因斯坦在实验室和物理理论书中获得的大量“感觉经验”基础，它造成了经典物理学概念世界的“吃惊”式断裂。而基于“真理性”，爱因斯坦更相信“自然界的普遍定律”，从而，如果“例外”所揭示的定律有可能揭示一种更大更完善的理论完备性，他的直觉促使其选择后者，这同样也是他从狭义相对论转向广义相对论的根本科学思维预设前提，“即一个理论本身指向一个更为全面的理论的创立，原来的理论则作为一个特殊情况继续存在下去。”

同理，同样依据这种普遍性，“与此相对应的是，我们可以从下列陈述中理解‘广义相对论’：所有的参照物K、K'等，不论它们的运动状态如何，在描述自然现象（表述自然界普遍定律）时都是等效的。”然而欧几里得坐标系在这方面并不具有普遍化的能力，当涉及非匀速直线运动如加速运动时，伽利略定律是失效的。于是，爱因斯坦指出，需要“去寻找另一种方法将非匀速运动赋以一种绝对的物理实在性。”从而引入引力场，“一个物体（比如地球）在其周围最邻近处直接创造出一个场，场对于远处物体所施加的强度和方向由支配该引力场本身的空间性质定律决定。”在引力场内，惯性质量和引力质量相等是广义相对论公设的一个论据。对于这个论据的论证，爱因斯坦也通过对经验假设的超验“真理性”普遍推广，具体地，他引入了一个在伽利略参照系内互作加速运动的参照物：在一个房间大小的箱子内站着一个人，箱子内部上方悬挂一个物体，在这个伽利略空间上方拴一根绳子，以引起箱子向上的匀加速直线运动，在箱子内的人认为箱子是静止的，对于这个判断的合理性的接纳，爱因斯坦归结为其用以拓展相对性原理的包容度，从而将互作加速运动的参照物纳入理论适用范围。而在箱子外的人则看到箱子在做匀加速直线运动。在这个例子里，箱子内的人若要认为箱子是静止的，他首先需要假定这个伽利略空间处于一个恒定的引力场内，从而其惯性质量等于引力质量。与此同时，他认为箱子上悬挂的物体受到引力场的作用，而绳子的拉力恰好和引力质量相平衡，而在箱子外观测的人，则看到箱子内悬挂的物体上绳子的张力恰好引起物体的加速运动，也即，物体受惯性质量的牵引而加速运动，从而，其引力质量等于惯性质量。爱因斯坦指出其对相对性原理的推广隐含着惯性质量等于引力质量这一定律的必然性，从而，狭义伽利略系内的惯性质量同样作为一种“特殊情况”，被包含在广义坐标系的引力质量内。

爱因斯坦趋于此，指出将狭义相对论推广到广义相对论的等效变换群思想，“在引力场中，物体的加速度总是相同的，与物体本身的性质无关。这就是等效原理。对于一个普遍的变换群，这个原理不仅有可能使得自然规律恒定（相对性原理的推广），而且一个深入的引力理论也有可能因为这种推广而被发现。”在探索这个变换群的实际过程中是费力的，爱因斯坦谈到期间海尔曼·明可夫斯基对于狭义相对论形式基础的分析——“实验上可证实的空间度规特性和惯性原理，被准欧几里得度规（不变的）决定着，这个度规在准四维空间里；洛伦兹不变的方程组形式也由其决定着。”从而，笛卡尔坐标系所表示的惯性系事实上是一种“特选的”用以表现狭义惯性系的坐标系，在四维空间中它的适用范围是特殊的和受限制的，它仅用以被表现狭义范围内物体的匀速直线运动。在闵可夫斯基的四维空间中，常规时间t被坐标系中的时间坐标化为与t等比的量级（这里的t坐标轴不是量化的时间轴，而是被空间化的时间轴，用以表示四维空间，如下图），从而，时空就由这样一个四维坐标系构成了连续介质，进而，“相对性原理的四维时空连续介质从其最本质而有条理的性质上，与欧几里得几何空间理论的三维连续介质具有显著的关联。”这个过程的具体内容对狭义相对论向广义相对论类比过渡的启发性含义（引力场中加速度相同对相对性原理的推广启发）在于，笛卡尔坐标实际上被包含于“广义空间度规”，作为其极小尺度范围下的微分部分，仅在狭义限定范围内适用，从而被普遍化地归纳于四维坐标。借助于这个四维空间，在四维介质中，物体的惯性系行为也在一个狭义的量级上，相对于广义范围作为“短程线”而存在，只有在狭义范围内，它才表现为一条“类似直线”。也即，爱因斯坦将加速度和引力场强度关联起来，将惯性质量和引力质量关联起来。加速度和惯性质量隶属于伽利略坐标系这个狭义范围，而引力场强度和引力质量则由此作为狭义推广的引力场广义坐标系内容存在。

四维空间

很显然，爱因斯坦借由前述超验式的“经验”思维模式，将“直觉联系”发展成了一种内在经验，对“概念”和“命题”式普遍存在的“非经验”洞察异常敏锐，以将约定俗成的物理表达从由来已久的混沌的感觉经验杂合体（对约定俗成的“同时性”作为概念及命题假设的不合理性的怀疑指出）中分立而出，在这个意义上，作为一种显示为直觉联系的外在客观经验和内在概念与命题的交界面的数学“意义”和“内容”，物理学成为以一种精准的直觉累积（直觉