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中世紀古鐘樓 啟發愛因斯坦相對論靈感

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電車行過瑞士伯恩的中世紀塔樓:時鐘塔。(AFP)

1905年某天傍晚,鬱悶的愛因斯坦經過廣場搭電車回家,心中翻攪著懸疑的思路,望著鐘樓,他想著,如果他的電車以光速駛離鐘樓會怎麼樣。他很快意識到,時鐘會呈現停止狀態,而他在電車中的手錶則會正常運行。他靈光乍現……

編譯 _ 陳美冶

瑞士伯爾尼中世紀古鐘樓不僅有精巧繁複的齒輪,以及按鐘點出來玩的熊,還啟發了愛因斯坦時間相對論的靈感。


瑞士伯爾尼中世紀古鐘樓有精巧繁複的齒輪。(維基百科)

BBC報導,瑞士伯爾尼(Bern,又譯伯恩)的市中心,退休工程師馬庫斯.馬蒂(Markus Marti)每周三、四次會帶領一小群觀眾沿著彎曲狹窄的樓梯登上塔樓。

然後馬庫斯會用一個木棒,指著塔內結構,解說穩定旋轉的鐘擺機件。這個鐘塔已運轉了五百餘年,也是伯爾尼的精神象徵,那些旋轉不止的齒輪似乎也像是整個城市的心跳 。


伯爾尼時鐘塔(Zytglogge)建於13世紀,15世紀成為報鐘塔。(Mike Lehmann/維基百科)

伯爾尼時鐘塔(Zytglogge)建於13世紀,15世紀成為報鐘塔。不僅精確到計秒,快到整點的時候(前四分鐘),塔樓上精心雕製的希臘時間之神柯羅諾斯(古希臘語Χρόνος;英語Chronos)就會翻轉沙漏,並配合鐘聲的敲擊打開他的嘴。同時舞蹈玩偶歡跳、小熊出巡,還有公雞喔喔啼……全體聯手,上演一場報時盛事。


伯爾尼時鐘塔最頂端的鍍金敲鐘人(The jacquemart, bellstriker)敲響銅鐘。(維基百科)

最頂端有一鍍金敲鐘人(The jacquemart, bellstriker)則敲響銅鐘。大銅鐘直徑127釐米(50英寸),重1400千克(3100磅)。下面還有小時鐘每一刻鐘敲一次。

愛因斯坦在鐘樓下的靈光乍現

一個超大的咕咕鐘?也許吧。但可別小看它。一個叫愛因斯坦的年輕人就在此改變了我們對宇宙的認知方式。

愛因斯坦於1904年任職伯爾尼專利局(Bern patent office)。

他腦中有一個盤旋了十年難以解開的難題。

1905年某天傍晚,鬱悶的愛因斯坦經過廣場搭電車回家,他的心中仍然翻攪著懸疑的思路,望著鐘樓,他想到,如果他的電車以光速駛離鐘樓會怎麼樣。他很快意識到,時鐘會呈現停止狀態,而他自己在電車中的手錶則會正常運行。

然後靈光乍現,整個問題轟然而解。愛因斯坦回憶:「風暴在腦海瞬間舒緩下來。」他說:「答案是簡單而優雅的;時間可以以不同的速度在整個宇宙運行,完全取決於移動的速度。」(愛因斯坦後來開玩笑說,他的相對論可以在宇宙不同空間設置不同的時鐘,但在現實生活中,他甚至沒有足夠的錢買一只錶。)

隨後的幾周他不眠不休地完成了論文《動體的電動力學》,發表於《德國物理學雜誌物理年鑑》第17期,也就著名的狹義相對論的概述與前身。

26歲的愛因斯坦可能還不知道,這就是核子時代、太空旅行,以及現代對恆星和天體相互作用理解的突破時刻。


伯爾尼時鐘塔(Zytglogge)建於13世紀,15世紀成為報鐘塔。(Wiki commons)

改變人類時空概念的一刻

在陽光明媚的下午,人群擠滿廣場,在鐘樓下耐心等待整點的演出。

在陰雨的冬夜,可能只有流浪貓姍姍而過。但是,不管有沒有人看著,時鐘塔內的齒輪持續地運轉。改變了人類時空概念的電車依然在鐘塔下穿越而過。

伯爾尼的居民將鐘塔上的希臘時間之神柯羅諾斯暱名為漢斯(Hans von Thann),將近五百年來,人們聆聽漢斯的鐘聲並彼此鼓勵:時間總是不斷前進,享受人生的下一個時刻吧!◇

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