一生必知的10大科学定律及理论，你知道几个？

如果让“弯曲时空”的概念更明朗化些，可以想象环绕地球飞行的航天飞机里的宇航员，对他们而言，他们是按直线方式在太空中飞行，但实际上航天飞机周围的时空，已经被地球的引力所弯曲，这使航天飞机成为又能向前飞行，又能围绕地球转的物体。

按美国相对论研究的首席专家约翰·惠勒解释，这种所谓时空的几何属性可以这样概述：时空告诉物质如何运动，物质告诉时空如何弯曲。因而，其可以展现出宇宙星光受大天体影响的弯曲方式，并且为研究黑洞奠定了理论基础。

1、上帝掷骰子吗？：海森堡测不准原理

标准释义：德国物理学家海森堡于1927年提出，表明量子力学中的不确定性，指在一个量子力学系统中，一个粒子的位置和它的动量（粒子的质量乘以速度）不可被同时确定。

“测量！在经典理论中，这不是一个被考虑的问题。”《量子物理史话》如是说。

那是因为在经典物理学里，你、我，或作为观测者的任何一人，对这个等待被测量的客观物体是没有影响，或影响甚微以致可忽略不计的。那时就算我们弄不懂个中道理，也不妨碍原理待在那，等着我们慢慢参详。

但现在就要踏入量子世界的魔潭了，此处我们作为观测者会给实验现象带来一定的扰动，因此如果测一个电子的动量，所得值只是相对你这个观测者而言的。微观世界中，要以“概率”来论，所谓上帝掷骰子。

当年的华纳·海森堡就在此中有了突破性的发现，人们无法同时得到粒子的两种变量精确信息，哪怕再精密的仪器都不行。具体讲，你或者可以准确地知道电子的位置，但无法同时知道其动量，或者反之，得此失彼。而类似的不确定性也存在于能量和时间、角动量和角度等许多物理量之间。

或许你没明白这件事的诡异性，就像之前提到的，量子世界里的量既然是相对性，那只要它存在，就应该可以被测量出来。既然无论如何不能测量到，那它就不复存在。因此，在你没确定测量这个物理量的手段时，谈论它毫无意义。一个电子的动量，只有当你测量时，也才有意义。

这更像是一个哲学话题了。而“海森堡测不准原理”与其说是实验中发现的，倒不如说是海森堡和他老师玻尔等人讨论出来的。到了玻尔发现电子同时具有粒子和波的双重性质（量子物理的柱石，波粒二象性），当我们测量电子的位置时，我们将其当作粒子，波长不定；而当我们要测量动量时，我们将其当作波，知道波长的量值却失去它的位置。

即便你现在无比混乱，这依然没什么大不了的。玻尔的名言就是：“如果谁不为量子论而困惑，那他一定没有理解量子论。”类似的话费曼也说过。所以我们没啥好郁闷的，爱因斯坦和我们一个状况。

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（编辑：厦门网）

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