“地獄就是與沒(méi)有親密感的人近距離相處”——但丁對地獄的定義。這個(gè)在13世紀以《神曲》抨擊教會(huì )統治的老頭如果改行，也許可以成為另一名偉大的物理學(xué)家。
讓我們回到16世界末17世紀初。
1590年，在象征權威高高在上的比薩斜塔上，伽利略讓兩個(gè)質(zhì)量懸殊的鐵球同時(shí)下落，結果兩個(gè)鐵球同時(shí)落地。在今天看來(lái)這是常識性的可預知的結果，但“兩個(gè)鐵球同時(shí)落地”的實(shí)驗推翻了持續1900年的錯誤結論，被當作科學(xué)史上最著(zhù)名的實(shí)驗載入史冊。
1609年8月21日，在圣馬可廣場(chǎng)的鐘樓上，伽利略展示了能將物體放大9倍的新天文望遠鏡。布魯諾在羅馬被施火刑后的短短幾年，伽利略便向那些透過(guò)望遠鏡仰望天空的人們揭示這樣一個(gè)事實(shí): 月球表面坑坑洼洼，木星也有自己的衛星，地球沒(méi)有任何與眾不同，最重要的是——它在一個(gè)運動(dòng)體系中看似靜止，這可能恰恰說(shuō)明它自身也在運動(dòng)。
兩個(gè)鐵球和一臺望遠鏡徹底顛覆了盛行2000多年的亞里士多德科學(xué)的統治地位，現代科學(xué)就這樣在圣馬可廣場(chǎng)的鐘樓上誕生了。
借助這些觀(guān)察結果，伽利略總結出物理學(xué)的奠基理論——相對性原理，并在23年后的著(zhù)作《關(guān)于世界兩大體系的對話(huà)》中將它形式化。
現在讓我們用一個(gè)曖昧的例子形象化地闡述一下相對性原理。
舞池旋轉，琴瑟相宜，你的舞伴是你最喜歡的女人或者如果她還未出現的話(huà)，可以讓麗芙·泰勒充當你的臨時(shí)舞伴。這是一個(gè)裙擺搖曳、活色生香的夜晚。這個(gè)夜晚隱藏了相對性原理的兩個(gè)含義。
1 與你喜歡的人共度良宵，你會(huì )感到時(shí)光飛逝。對于世界上的其他人來(lái)說(shuō)，他們度過(guò)了普通的24小時(shí)，對于你來(lái)說(shuō)，美妙時(shí)間是如此短暫,你希望第二天晚些來(lái)臨。與此相對應的原理: 一個(gè)物理現象的表現并不取決于它的時(shí)刻（良宵），而取決于它的參考系（你）；
2 當你和你喜歡的人進(jìn)展順利并決定終守一生踏上蜜月之旅的時(shí)候，你們搭乘某架飛機，這時(shí)相對于地面物體來(lái)說(shuō)，你們是運動(dòng)的，相對于飛機上的人來(lái)說(shuō)，你們卻是靜止的。與此相應的原理: 一個(gè)物理現象的表現并不取決于它的位置，同樣也不取決于物體的運動(dòng)（飛機），而取決于參考系的位置和運動(dòng)（你和你的女友）。
這位意大利學(xué)者的理論非常簡(jiǎn)單，卻是那么豐富——運動(dòng)、方向、時(shí)刻和位置都是相對的概念，在建立描述自然現象的理論時(shí)無(wú)需將它們考慮在內。
牛頓把它用作慣性理論和萬(wàn)有引力理論的基礎；愛(ài)因斯坦的狹義相對論不過(guò)就是對伽利略理論的精確描述；而廣義相對論和量子力學(xué)在對這個(gè)世界描述中又再次呈現相對性原理的另一個(gè)面貌。
物理學(xué)的主干就是這樣堅實(shí)地成長(cháng)在伽利略的理論中，而以后的科學(xué)家終于讓這顆大樹(shù)枝繁葉茂。
不過(guò)，兩個(gè)分枝的成長(cháng)讓這顆大樹(shù)的建設者們陷入前所未有的困境。
20世紀初，量子力學(xué)和廣義相對論幾乎同時(shí)誕生。它們一個(gè)是對微觀(guān)世界的詳盡描述，一個(gè)是有關(guān)引力和天體世界的描述。這兩個(gè)理論至今仍然被視為物理殿堂的兩大支柱。
但它們的弱點(diǎn)也不再是秘密: 就像兩個(gè)前世冤家，兩種理論對世界的描述無(wú)法吻合，更糟高的是，當它們面對某些敏感話(huà)題例如大爆炸或者黑洞理論，它們竟公然對立。
80年來(lái)，物理學(xué)家們反復思考、修正并拓展愛(ài)因斯坦的觀(guān)點(diǎn)，為的是打造一個(gè)更好的新理論，以包容甚至超越這兩個(gè)無(wú)法調和的理論。
到今天為止，我們已經(jīng)擁有幾種候選理論，而麻煩的是每一位候選者都無(wú)比復雜，而且，我們到現在也不能確定它們之中是否真正存在這個(gè)一統天下的王者。
“質(zhì)疑”讓物理學(xué)從亞里士多德時(shí)代進(jìn)入伽利略時(shí)代，“質(zhì)疑”讓物理成為今天我們所看到的物理?，F在，一些物理學(xué)家又開(kāi)始質(zhì)疑，矛頭指向現代物理學(xué)的根基——伽利略相對性原理。
如果空間確實(shí)存在一定的方向性，光速因此而產(chǎn)生略微的不同，而我們可能并未察覺(jué)這些變化。這樣的如果是否成立？
實(shí)驗物理學(xué)家開(kāi)始行動(dòng)。
在美國工作的英國物理學(xué)家阿蘭·考斯泰勒基向整個(gè)物理學(xué)界提出了他的疑問(wèn)。他經(jīng)過(guò)幾年的研究，建立了一個(gè)模型可以系統地深入研究狹義相對論的方方面面，并揭示原始的錯誤——如果這個(gè)錯誤真的存在的話(huà)。
從西雅圖到中國臺灣，還有杜塞爾多夫、珀思和巴黎，數十名實(shí)驗物理學(xué)家用不同的理論或者不同的工具——從大型粒子物理中心到小型實(shí)驗室——也在同時(shí)進(jìn)行他們的實(shí)驗和嘗試，這一切都只為了一個(gè)目的: 找到錯誤。讓物質(zhì)說(shuō)話(huà)，使它承認，時(shí)空并非如伽利略或者愛(ài)因斯坦所想的那樣完美。
但目前，沒(méi)有任何人找到讓所有科學(xué)家滿(mǎn)意的發(fā)現。
到底是誰(shuí)的錯誤？伽利略、愛(ài)因斯坦還是考斯泰勒？物理學(xué)家們仍在泥沼中艱辛前行，也許有一天，一切都將豁然開(kāi)朗。（網(wǎng)易探索 麥燒）
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