認知皆模型2021-08-09 11:49:11這一篇文章是自問自答。
自答，是為了表達筆者對這個問題的看法。
自問，是因為筆者想了解更多人的看法。
下面正式開始。
愛因斯坦的相對論是在向伽利略宣戰
首先要明確的是：
愛因斯坦的相對論是一種時空觀，是在挑戰經典的時空觀。
而經典時空觀是伽利略的，和牛頓沒什麼大關係。
在相對論這一塊，和愛因斯坦對線的人是伽利略。
所以愛因斯坦的相對論本身並沒有直接為難牛頓，經典時空觀再怎麼一敗塗地，也只是伽利略的黑點。
面對愛因斯坦和伽利略的交鋒。
牛頓和1905年之前的其他物理學家一樣，只是個吃瓜群眾。
（這一點在下一個小標題的內容中會詳細說明。）
曹則賢教授在《相對論-少年版》中，更是直接在目錄裡體現了這一點：
樸素的相對論
伽利略的相對論
狹義相對論
廣義相對論
僅看公式，經典時空觀僅僅只有伽利略變換。
狹義相對論的時空觀僅僅只有洛倫茲變換。（暫且不談廣義相對論）
這一看就火藥味十足。
相對論和相對論動力學還差得遠
（牛頓在這裡不再吃瓜了）
嚴格地說，所謂的相對論的能量公式、動量公式、能量-動量關係，都不屬於單純的相對論。
上面說過，僅看公式，狹義相對論的內容僅僅只有：
洛倫茲變換
而所謂的相對論的能量公式、動量公式、能量-動量關係，都屬於
相對論動力學
的內容。
相對論
和
相對論動力學
有什麼區別嗎？
簡單地說：
相對論只是一種時空觀，而相對論動力學是基於相對論的時空觀建立的動力學理論。
1905年，狹義相對論已經成熟了。
但是基於狹義相對論的典型的動力學理論（連續介質動力學）直到1911年才被勞厄嚴謹地給出。甚至在1918年，克萊因還對其進行了推廣。
至於那個在科普作品中常見的質能公式，直到1946年才被愛因斯坦親自寫出。
還要注意，相對論動力學是一堆理論。
質點力學、剛體力學、分析力學、流體力學、熱力學、固體力學、甚至是量子力學，都可以分為非相對論的（經典的）和相對論的。
“相對論”不只是名詞，還可以是形容詞。
（當然，這裡要除去電動力學，電動力學原本就是符合相對論的。）
一些不錯的物理書上會專門區分相對論運動學（單純的相對論）和相對論動力學。
至於網上的大部分科普創作者，在這裡我也懶得吐槽了，大家都知道是什麼水平。
不過，那些刻意區分了相對論動力學的書，通常也只是提到了
相對論質點力學
。
也就是打臉牛頓力學的那一塊相對論動力學。
（牛頓是被
相對論動力學
打臉，不是被單純的相對論打臉。）
很少有人提到諸如相對論剛體力學、相對論流體力學、相對論熱力學、相對論量子力學、……，這些被“相對論化”的物理理論。
在這一部分，我想說的是：
牛頓不是唯一被
相對論動力學
打臉的人。
伯努利、尤拉、克勞修斯、泊松、吉布斯、開爾文、……，這些經典物理各個分支的奠基人；以及玻爾、索末菲、海森堡、薛定諤、……，這些量子力學的奠基人，都被
相對論動力學
打臉了。
（如果你承認牛頓被愛因斯坦打臉的話）
愛因斯坦完成了牛頓的夙願
上面說了，被狹義相對論和相對論動力學打臉的人多了，牛頓並不尷尬。
如果牛頓來到現代，也沒必要恨相對論和相對論動力學。
上面沒談廣義相對論，就是要留到這裡壓軸。
牛頓力學的兩大bug：
1。非慣性系存在，但牛頓力學只適用於慣性系。
2。引力的超距作用。
牛頓當初經過數十年的思考都沒消除的這兩個bug，被愛因斯坦的廣義相對論完美解決！
而且是以一種優雅的數學工具做到了“一箭雙鵰”！
廣義相對論源於強等效原理。
強等效原理：引力場與慣性場的一切物理效應都是區域性不可分辨的。
一舉消除牛頓力學的兩大bug！
愛因斯坦將其稱為：
我一生中最快樂的思想！
牛頓看到以後，或許也會將其稱為：
我見過的最快樂思想！
除此以外，廣義相對論使用了尖端的幾何學知識（黎曼幾何）。
而牛頓當初在《自然哲學的數學原理》中也在強調幾何學。
可以說，廣義相對論完全符合牛頓的胃口
。
另外，文章的開頭已經提到過，相對論是一種時空觀。
在這裡順便提一句，廣義相對論中的運動方程是測地線方程，是物體在時空中自然運動的方程，而不是從動力學方程推匯出來的。
提這句話，是為了再次強調相對論和相對論動力學的區別。
廣義相對論在狹義相對論的基礎上使用了彎曲的時空。
考慮到這一點，廣義相對論其實是“一箭三雕”的理論！
（時空觀、非慣性系、引力場）
面對廣義相對論，牛頓或許會說：
寫下這公式的，真的是一位凡人嗎？
寫在最後
如果牛頓來到現代，面對相對論，他大機率會讚不絕口。
另外，筆者當初提問的時候犯了大錯，竟然使用了“愛因斯坦的相對論”這種說法。
當時真是糊塗了。
相對論不是愛因斯坦一個人的成果，愛因斯坦也不只有相對論這一個成果。
歡迎大家發表自己的看法。
