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Text2 A

为何地图绘制得北方在上

目前非常难想象一幅地图不是北方在上,但以前却不一直如此。

目前已知让人们认同的最古老的地图绘制于公元前3800年,地图显示幼发拉底河流经伊拉克的美索不达米亚平原北部。这幅地图与后来的别的地图只是粗略地勾画出当地的地理特点;起码到很多世纪之后,古希腊人才把地图绘制学打造在靠谱的基础上。

在此范围最早的先驱首推希腊数学家和哲学家克劳迪托勒密厄斯(约公元90-168年)。历史上更常叫他托勒密。他作为古典时期的最后一位伟大的科学家,是以当时所有些常识为基础绘制地图的第一人,而不是用猜测和想象。在此之前,巴比伦人曾试图绘制世界地图,但他们把地图画得像个扁平盘子,而不是象托勒密那样画成球形。

鉴于那个年代的常识水平的情形,托勒密把事情搞错了。比如,他对中国和大西洋的估计远非准确。可是这是一次有用的尝试,而且一千多年中大家一直以该地图为准。事实上,克里斯托夫哥伦布在航行探寻新国内时曾用过该地图的一个版本。这给他带来了很多航海问题,由于托勒密错误的计算了大西洋的面积,并且他不了解还有太平洋。

托勒密地图真的要紧之处是北方在上。如此说的原因是他决定以朝北极星的方向作为地图的方向,由于北极星是那时航海者们信任的不变的导航灯。

直到中世纪初期,地图北方朝上一直是大家所同意的布局。当时起教会权势开始紧急妨碍科学的进步。根据教会的命令,地图仍然按托勒密的原则绘制,但目前需要以耶路撒冷为中心,由于耶路撒冷被觉得是基督教的信仰中心,于是东方被移到了上面。

这类地图常常被叫做T型地图,由于它们看起来只有欧,亚,非三大洲它们被地中海和尼罗河所构成的T字形分开。从航海的看法看,这类地图几乎毫无用处。

伴随贸易的拓展和对罗盘的日益依靠,14世纪开始出现更为精确的地图。北方再一次呈目前地图上方的应有地方上。

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Text B

两列火车正在沿着平行的轨道以同样的速度并列行驶。大家坐在其中的一列火车上,并且随身带了一个专门的测速表,用来测量这两列火车的相对速度。由于它们是同速行驶,它们的相对速度为零;因此,速度表的读数为0。

忽然另一列火车好像开始堤到大家这列车的前面去了。速度表显示的读数为每小时10英里。那列火车显然增加了速度。但大家可以绝对地一定它增速了吗

假如你回答是,你就错了。你之所以是错的是由于大家了解的全部只是两列火车的相对速度从0英里/小时增加到10英里/小时。仅此而已,这个变化可以由下列二者之一引起:

1.另一列火车增加了速度。

2.大家的火车减少了速度。

如此,有两种可能的讲解说明这一速度的变化,但大家不了解哪种讲解是对的。除此之外,不管大家选择哪种讲解,结果全都一样:另一列火车先到达车站。所以,说另一列火车提升了速度或者说大家的火车减少了速度,这都没不同。

既然两种讲解产生的结果是一样的,你可以任选其一。每当两个事物是相对的时候,你都可以任选其一。反过来也是如此:即每当你面临两个相同可能性的事物时,这两个事物就是相对的。

除非为了便捷,不然没什么理由选一舍一。两列火车的相对速度10英里/小时维持不变;而最后结果也会一样。

目前让大家假设两列火车都停在车站,上下旅客和装卸行李。半小时过去了,当大家从车窗看另一列火车时,大家看到我们的火车仿佛开始平隐,缓慢地移动。一分钟左右将来,大家的火车好像在匀速行驶。大家的专门速度表显示这两列火车的相对速度是20英里/小时。但当大家向窗外望去的时候,大家忽然看到另一列火车的末节车厢从大家的视线里消失,并且发现车站被留在它后面原地未动。所以大家根本没移动,是另一列火车一直在动。

这种特别而又常让人沮丧的历程是相对运动的结果。在车站上,大家分不清是大家的火车还是另一列火车的速度从0英里/小时变为20英里/小时。只有在另一列火车驶出车站将来,大家才发现是另一列火车而不是大家的火车在动。

目前让大家再一次提出这篇文章开头提出的问题:大家可以绝对一定是另一列车确实增加了速度并在这样的情况下驶出了车站吗

假如你回答是,那你又错了。大家能一定的只不过两列火车的相对速度改变了。

这类例子说明了狭义相对论的一条要紧原理。假如A看起来相对于B以稳定的速度运动,大家并不可以确切了解是不是A真的在动。或许是A静止不动,而B在动。或者或许两者都在动。依据相对论,设计不出任何实验来解决这个问题。由于没办法来断定两个物体中的什么在动,大家可以选择任何一个作为运动的物体。理由是它们的运动是相对的。而相对性,正如大家所看到的那样,意味着大家做出选择。

假如两个物体彼此相对匀速运行,大家不可能断定什么运动,什么静止。这条原理合适于所有在宇宙中以直线匀速运动的物体。

在相对论里,你会发现当你在两种相同可能性的事物中做出选择时,你都在与相对事物交际。比如,用钟和表来测量的时间是相对的,由于可以看出有不仅一种时间系统。所有空闲系统都同样可用,你可以随便选择你想要的系统。