物理世界奇遇记+从一到无穷大(套装共2册）

章

城市速度极限

这是一个公休日。汤普金斯先生，本市一家大银行的小职员，睡到很晚才起床，悠闲地吃了顿早餐。他试图安排好自己的一天，他首先想到的是下午去看一场电影。打开当地报纸，他翻到了娱乐版。但没有一部电影能吸引他。那些专门描写色情和暴力的影片，让他厌烦极了。其他的也就是些在假日里给孩子们准备的电影。哪怕有一部电影有一点真正的冒险精神，有一些不同寻常的东西，甚至只要有一点具有挑战性的内容，那也值得凑合看看。可是，连这样的电影也没有。

无意中，他的目光落在了页角的一张小告示上。本市的大学正在举办一系列关于现代物理学问题的讲座。这天下午的讲座是关于爱因斯坦的相对论的。这还有点意思！他经常听到这样的说法：世界上真正理解爱因斯坦理论的只有十二个人。也许他可以成为第十三人！他决定去听听这个讲座，这也许正是他所需要的。

当他来到这个大学的大礼堂时，讲座已经开始了。大厅里坐满了年轻的学生。也有一些老年人，大概是和他一样的观众。

他们正聚精会神地听一位站在投影仪旁的高大的留着白胡子的男人在讲话。他正在向听众讲解着相对论的基本思想。

汤普金斯先生费了好大劲才听明白，爱因斯坦理论的要点就在于存在一个的速度值，即光速，任何运动的物体都不可能超过这个速度。并且，正是因为这个事实，产生了一些非常奇怪和不寻常的后果。例如，当运动速度接近光速时，量尺就会缩短，时钟会变慢。然而，教授指出，由于光速是每秒30万千米（即每秒18.6万英里），这些相对论效应很难在日常生活事件中观察到。

在汤普金斯先生看来，这一切都与常识相矛盾。

他正试图想象这些效应会是什么样子，这时他的头慢慢地耷拉到胸前……

当他再次睁开眼睛的时候，他发现自己不是坐在演讲厅的长椅上，而是坐在市政府为方便等车的乘客提供的一张长椅上。这是一座美丽的古城，街道两旁都是中世纪的学院式建筑。他怀疑自己是在做梦，但这场景并没有什么异常。此时对面学院塔楼上大钟的指针正指向五点。

街上几乎空无一人——除了一个骑自行车的人缓缓向他驶来。当他走近时，汤普金斯先生惊讶地睁大了眼睛。自行车和自行车上的年轻人都不可思议地缩扁了，就像通过一个圆柱形透镜看到的一样。

钟楼上的钟敲了五下，骑车人显然很着急，更加用力地踩着踏板。可汤普金斯先生并没有注意到骑车人的速度提高了多少，由于他使劲蹬车，他被压缩得更扁了，走在大街上，看上去颇像一幅用纸板剪成的平面图。

这时，汤普金斯先生感到非常自豪，因为他可以理解发生在骑车人身上的事情，运动的物体会缩扁而已，这是他刚刚听到的。“显然，天然的速度极限在这里更低，” 他总结道，“这就是街角的警察为什么看起来如此懒散，他根本不需要监督超速行驶者。”事实上，此刻一辆在街上行驶的似乎能发出全世界都能听见的噪音的出租车，也并不会比那辆自行车快多少，就像爬行一样。汤普金斯先生决定追上那个骑车人，他看起来很友善，他想问问对方这究竟是怎么回事。趁着警察没注意，他偷偷借了别人停在路边的自行车，飞快地骑了过去。

他以为自己马上就会缩扁，并且非常期待，因为他近来正在为不断发福的体形发愁。然而令他出乎意料的是，什么也没有发生，他和他的自行车都保持着同样的大小和形状。相反，他周围的景象完全变了：街道缩短了，商店的窗户变成了窄窄的缝隙，路过的行人都变成了他有生以来所见过的瘦挑的人。

“啊！”汤普金斯先生兴奋地感叹道。“我明白了。这就是‘相对性’这个词可以用上的场合。一切相对于我运动的东西，对我来说都被缩扁了——不管是谁在踩自行车的踏板！”

他是个骑自行车的好手，现在他竭尽全力想追上那个年轻人。但他发现，要想在这辆自行车上提速，根本不是一件容易的事。虽然他使出了吃奶的劲儿去蹬踏板，但速度的提升几乎可以忽略不计。他的双腿已经开始酸痛，但他还是无法做到比刚开始时快很多地通过街角的灯柱。看起来，他所有的努力都是徒劳。他现在开始明白为什么开出租车的人不能比骑自行车的人做得更好。于是，他想起了教授说过的关于不可能超过光的极限速度的话。不过，他注意到，他越是努力，城市街区就变得越短，骑在他前面的骑车人现在看起来也并不那么远了。确实，他终还是成功地追上了他。并肩骑行的时候，他瞥了对方一眼，惊讶地发现骑车人和他的自行车现在看起来都很正常。

“哦，那一定是因为我和他之间已不存在相对运动了。”他得出结论。

“打搅一下，先生，请问，”他叫道，“你不觉得生活在一个限速这么低的城市里很不方便吗？”

“限速？”对方惊讶地回答道，“我们这里没有限速。只要我愿意，我能以我想要的速度走到任何地方——至少我可以，如果我有一辆摩托车而不是这辆旧自行车的话！

“可是，你刚才从我身边经过的时候，你的速度非常慢，”汤普金斯先生说，“我关注到了。”

“怎么能说它慢呢？”年轻人说，“我觉得你没有注意到这已经是我们开始交谈以来经过的第五个街区了。这对你来说还不够快吗？”

“哦，是的，但那只是因为现在的街区和街道太短了。”汤普金斯先生争辩道。

“这有什么区别呢？我们走得更快，或者街道变得更短，结果都是一样的。我必须走十个街区才能到邮局。如果我用力踩踏板，街区就会变短，我就能更快到达。看，我们这不是到了吗？”年轻人说着停下脚步，下了车。

汤普金斯先生也停了下来。他看了看邮局的钟，上面显示五点半。“哈！”他得意地说道，“不管怎么说。你都走得太慢了。你花了半个小时才走完这十个街区。我次偶然看见你的时候，学院的钟正好指向五点。”

“你真的发现过去半个小时了吗？”对方问。

汤普金斯先生不得不承认，这段时间似乎真的没有那么长——也就几分钟的事。而且，他看了看自己的手表，发现它显示的是五点五分。“啊，”他喃喃地说，“你是说邮局的钟走快了吧？”

“你可以这么说，”年轻人回答道，“当然，也可能是你的表跑慢了。这都是因为你骑得太快。你是怎么回事？你是从月亮里掉下来的吗？。”说着，这个年轻人就消失在邮局里。

汤普金斯先生觉得教授不在现场向他解释这些奇怪的事情，真是太遗憾了。这个年轻人显然是个本地人，甚至在他学会走路之前，就已经习惯了这种状态。所以，汤普金斯先生被迫自己去探索这个奇特的世界。他按邮局时钟上显示的时间重新设置了手表，为了确定手表是否还能正常走动，他等了十分钟。现在它保持着和邮局时钟一样的时间，手表一切正常。

他继续沿着街道前行，来到火车站，决定再对一次表。这次是在火车站的时钟旁。令他惊讶的是，他的手表又慢了不少。

“得，这一定又是某种相对论效应了。”汤普金斯先生总结道，并决定找一个比骑自行车的年轻人更有智慧的人来问个究竟。

机会很快来了，令汤普金斯先生惊讶的是，这位老太太竟然称呼这位绅士为“亲爱的爷爷”。这怎么可能呢？他怎么可能是她的爷爷？这对汤普金斯先生来说太不可思议了。借着帮他拿行李的机会，汤普金斯先生与他攀谈了起来。

“不好意思，冒昧打搅一下，我没听错吧？你真的是她的爷爷吗？

“哦，我明白了，”那位先生笑着说，“也许我应该解释一下。我猜你一定把我当成流浪汉一类的人了，但是事情其实非常简单。我的营生需要我经常出差。”

“我一生大部分时间都是在火车上度过的。所以，我自然比住在城里的亲戚老得慢得多。能回来看到我亲爱的小孙女，我太高兴了。但是，对不起，我得失陪了，我得去坐出租车了。”

他叫了一辆出租车，又留下满腹问题的汤普金斯先生一个人。

车站咖啡馆的几块三明治不知怎地激发了他的思考力，他甚至觉得自己经过思索已经发现了著名的相对论的某些破绽。“是的，当然。”他一边喝着咖啡一边思索着。

如果一切运动都是相对的，旅行者的亲人相对于旅行者是一个老人，那么，旅行者相对于他的亲人也应该是老人才符合常理，或者双方都差不多年轻才对，但是这样的想法显然与事实不符，实际情况是只有旅行者的孙女是老人，那个旅行者却十分年轻，白头发总不能是相对的吧？

他决定做后一次尝试，弄清楚事情的真实情况，于是把目光转向咖啡馆里的另一个顾客——一个穿着铁路制服的孤零零的男人。

“冒昧打搅一下，”他说道，“你能不能好心地告诉我，火车上的乘客比总待在一个地方的人老得慢得多，是谁的责任？”

“我对此负责。”那人非常干脆地说。“哦！”汤普金斯先生惊呼道。“这么说，你已经解决了古代炼金术士的魔法石问题了，那你应该是医学界的名人，你是这里医学协会的成员吗？”

“不，”那人回答说，“我只是个司闸员。”。

“司闸员？你是说司闸员？”汤普金斯先生惊叫道，感觉地都要塌陷了，“你是说，你只是在火车快要进站的时候刹住火车吗？”

“是的，我就是做这个的，每次火车慢下来的时候，乘客就会相对其他人开始变老。”他谦虚地补充道，“当然，加速火车的发动机，驾驶员也发挥了重要的作用。”“但是这跟保持年轻又有什么关系呢？”汤普金斯先生不解地问道。“这个我也不太清楚。”司闸员说，“但事情就是这样，有一次，我问了一位乘坐我们火车的大学教授，这究竟是怎么一回事儿？他长篇大论地说了很多，我根本听不懂，后他说这好像跟太阳上的‘引力红移’有关，我记得他是这么说的。你以前听说过‘红移’这个词吗？”

突然，汤普金斯先生的肩膀被一只手重重地摇了摇，他醒过来，发现自己不是坐在车站的咖啡馆里，而是坐在礼堂的长椅上，他一直在礼堂里听教授讲课。天色已黑，房间里空荡荡的。是门卫叫醒他说：“对不起，先生，我们要关门了。如果你想睡觉，好还是回家去吧。”汤普金斯先生赶快站起来，向出口走去。