為了讓門外漢們更容易了解相對論,愛因斯坦曾說過一個著名比喻:“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,卻會覺得似乎過了不止1個小時。這就是相對論?!?/p>
通常人們都會認為,這個“美女與火爐”的比喻不過是個巧妙的隨想。但前一陣子,我在圖書館里陳舊的書堆中翻翻揀揀時,卻突然發(fā)現(xiàn)了令人驚訝的真相:原來,關(guān)于美女和火爐的這段話,是愛因斯坦一則短篇實驗報告的摘要。這篇實驗報告發(fā)表于已??摹稛峥茖W(xué)與技術(shù)學(xué)報》(第一卷第九期,1938年)上。顯然,這位偉大的理論物理學(xué)家真的動手做過實驗,才構(gòu)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——愛國斯坦
美國新澤西州昔林斯頓高等研究院
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,卻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(biāo)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(tài)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(tài)下時間流逝的狀況。
實驗方法:我試著獲取一座火爐和一名美女。但是很可惜,我無法取得火爐,因為幫我煮飯的女士禁止我接近廚房一步:不過我仍然偷偷找到了一部1924年制的曼寧—鮑曼牌松餅機。用這部松餅機進行實驗,效果應(yīng)與火爐相當(dāng),因為它能夠加熱到相當(dāng)高的溫度。找到美女的問題比較大,因為我現(xiàn)在住在新澤西州。我認識卓別林.并曾到他的公司參加1931年新片《城市之光》的首映。于是我請他代為安排與他妻子見面,他的妻子是電影明星寶麗·戈達,擁有意第緒語中所謂的shayna punlm,也就是“美麗的臉龐”。
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。當(dāng)我覺得似乎過了1分鐘時看了看手表,發(fā)現(xiàn)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小時的時間,站起來看了看手表,發(fā)現(xiàn)實際上過了不到1分鐘。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(yī)生。
結(jié)論:觀察者的心理狀態(tài)對時間的感知有很大的影響。
“美女與火爐”的比喻原來就是這么得來的!雖然有點夸張,可誰說這就不是科學(xué)研究呢?就像愛因斯坦說的那樣:“如果我們知道自己在做什么,那就不叫研究了,對吧?”