Unit1 18

Text2 A

為何地圖繪制得北方在上

目前非常難想象一幅地圖不是北方在上,但以前卻不一直如此。

目前已知讓人們認同的最古老的地圖繪制于公元前3800年,地圖顯示幼發拉底河流經伊拉克的美索不達米亞平原北部。這幅地圖與后來的別的地圖只是粗略地勾畫出當地的地理特點;起碼到很多世紀之后,古希臘人才把地圖繪制學打造在靠譜的基礎上。

在此范圍最早的先驅首推希臘數學家和哲學家克勞迪托勒密厄斯(約公元90-168年)。歷史上更常叫他托勒密。他作為古典時期的最后一位偉大的科學家,是以當時所有些常識為基礎繪制地圖的第一人,而不是用猜測和想象。在此之前,巴比倫人曾試圖繪制世界地圖,但他們把地圖畫得像個扁平盤子,而不是象托勒密那樣畫成球形。

鑒于那個年代的常識水平的情形,托勒密把事情搞錯了。比如,他對中國和大西洋的估計遠非準確。可是這是一次有用的嘗試,而且一千多年中大家一直以該地圖為準。事實上,克里斯托夫哥倫布在航行探尋新國內時曾用過該地圖的一個版本。這給他帶來了很多航海問題,由于托勒密錯誤的計算了大西洋的面積,并且他不了解還有太平洋。

托勒密地圖真的要緊之處是北方在上。如此說的原因是他決定以朝北極星的方向作為地圖的方向,由于北極星是那時航海者們信任的不變的導航燈。

直到中世紀初期,地圖北方朝上一直是大家所同意的布局。當時起教會權勢開始緊急妨礙科學的進步。根據教會的命令,地圖仍然按托勒密的原則繪制,但目前需要以耶路撒冷為中心,由于耶路撒冷被覺得是基督教的信仰中心,于是東方被移到了上面。

這類地圖常常被叫做T型地圖,由于它們看起來只有歐,亞,非三大洲它們被地中海和尼羅河所構成的T字形分開。從航海的看法看,這類地圖幾乎毫無用處。

伴隨貿易的拓展和對羅盤的日益依靠,14世紀開始出現更為精確的地圖。北方再一次呈目前地圖上方的應有地方上。

Unit 18

Text B

兩列火車正在沿著平行的軌道以同樣的速度并列行駛。大家坐在其中的一列火車上,并且隨身帶了一個專門的測速表,用來測量這兩列火車的相對速度。由于它們是同速行駛,它們的相對速度為零;因此,速度表的讀數為0。

忽然另一列火車好像開始堤到大家這列車的前面去了。速度表顯示的讀數為每小時10英里。那列火車顯然增加了速度。但大家可以絕對地一定它增速了嗎

假如你回答是,你就錯了。你之所以是錯的是由于大家了解的全部只是兩列火車的相對速度從0英里/小時增加到10英里/小時。僅此而已,這個變化可以由下列二者之一引起:

1.另一列火車增加了速度。

2.大家的火車減少了速度。

如此,有兩種可能的講解說明這一速度的變化,但大家不了解哪種講解是對的。除此之外,不管大家選擇哪種講解,結果全都一樣:另一列火車先到達車站。所以,說另一列火車提升了速度或者說大家的火車減少了速度,這都沒不同。

既然兩種講解產生的結果是一樣的,你可以任選其一。每當兩個事物是相對的時候,你都可以任選其一。反過來也是如此:即每當你面臨兩個相同可能性的事物時,這兩個事物就是相對的。

除非為了便捷,不然沒什么理由選一舍一。兩列火車的相對速度10英里/小時維持不變;而最后結果也會一樣。

目前讓大家假設兩列火車都停在車站,上下旅客和裝卸行李。半小時過去了,當大家從車窗看另一列火車時,大家看到我們的火車仿佛開始平隱,緩慢地移動。一分鐘左右將來,大家的火車好像在勻速行駛。大家的專門速度表顯示這兩列火車的相對速度是20英里/小時。但當大家向窗外望去的時候,大家忽然看到另一列火車的末節車廂從大家的視線里消失,并且發現車站被留在它后面原地未動。所以大家根本沒移動,是另一列火車一直在動。

這種特別而又常讓人沮喪的歷程是相對運動的結果。在車站上,大家分不清是大家的火車還是另一列火車的速度從0英里/小時變為20英里/小時。只有在另一列火車駛出車站將來,大家才發現是另一列火車而不是大家的火車在動。

目前讓大家再一次提出這篇文章開頭提出的問題:大家可以絕對一定是另一列車確實增加了速度并在這樣的情況下駛出了車站嗎

假如你回答是,那你又錯了。大家能一定的只不過兩列火車的相對速度改變了。

這類例子說明了狹義相對論的一條要緊原理。假如A看起來相對于B以穩定的速度運動,大家并不可以確切了解是不是A真的在動。或許是A靜止不動,而B在動。或者或許兩者都在動。依據相對論,設計不出任何實驗來解決這個問題。由于沒辦法來斷定兩個物體中的什么在動,大家可以選擇任何一個作為運動的物體。理由是它們的運動是相對的。而相對性,正如大家所看到的那樣,意味著大家做出選擇。

假如兩個物體彼此相對勻速運行,大家不可能斷定什么運動,什么靜止。這條原理合適于所有在宇宙中以直線勻速運動的物體。

在相對論里,你會發現當你在兩種相同可能性的事物中做出選擇時,你都在與相對事物交際。比如,用鐘和表來測量的時間是相對的,由于可以看出有不僅一種時間系統。所有空閑系統都同樣可用,你可以隨便選擇你想要的系統。