狹義相對論學習心得

花了幾天時間整理了狹義相對論筆記，覺得能把一門學問的脈絡像這樣整理出來，感覺還蠻不錯的！

對我來說，狹義相對論的一大特色是 —— 僅透過少量的物理事實，卻能顛覆傳統認知，並展開許多豐富有趣的物理情境。怎麼說呢？一切都是從光速恆定開始的，光速的恆定迫使時間做出讓步，並重新思考同時性和校時的問題。加上生活中有太多物理量依賴時間，因此引發了一連串的變革：傳統的物理大廈開始倒塌，時間開始膨脹，長度開始收縮，速度開始放緩疊加，聲音頻率開始轉變，甚至出現了孿生悖論的說法。接著勞倫茲轉換誕生了，接管了伽利略轉換所掌管的秩序，新的秩序也帶來了新的視野，時間和空間開始融合，抽象的幾何觀正在悄悄的醞釀，通往廣義相對論的鑰匙近在眼前。回過頭來看，一切都是從光速恆定開始的，不得不佩服物理學家們的直覺和想像力！

但總覺得還是少了什麼

雖然對這次的筆記整理還算滿意，也能理解其中的發展脈絡，但我還是無法深刻的 “感受“ 這些知識，我認為這對物理直覺的培養是重要的。怎麼說呢？回想起高中在學物理的時候，比起電磁學我對力學有更高的掌握，因為力學的物理直覺早已融入了生活中。好比說，接球是對拋物線運動的直覺培養，因為你要能預測並把手放到正確的位置。又或是在計算物體掉落的速度時，我幾乎不用為正負號煩惱，因為我的直覺告訴我掉落的物體會加速向下。反觀電磁學就抽象得多，我們得謹慎計算電場和磁場間巧妙的消長關係，一不小心可能差個負號得到了錯誤的結果。因為電磁學知識相對於力學更難被 “感受“ 到，我們缺乏這些知識的物理直覺，更多是依賴於紙上的數學推導。我認為在學習相對論時也有類似的狀況，這些知識甚至時常違反我們先天所培養的直覺，以至於它更難被深刻的掌握。

想像一下，你為了能更好的 “感受“ 狹義相對論這門知識，決定在一個光速行進非常緩慢的假想世界裡生活上一段時間。那裡的光速依舊是上限，但普通交通工具很容易接近這個數值，所以你的生活中，無時無刻都需要跟這些相對論效應打交道。那麼，這樣的社會能發展出怎樣的工具、語言甚至是做事的方法呢？對我來說，這群生活在假想世界的人們都是狹義相對論這門知識的天才，他們有很強的物理直覺，甚至有能力為這門知識發展出更好的研究工具和語言。

歐對了，他們可能會提醒你，下課不要在走廊奔跑，不然上課時間很快就到了！