一、狹義相對論
在高二那一年，由於應試教育的需要，在暑假的時候需要補課，補課則需要先去借高三的課本。我是學理科的，就去跟我的朋友借書，把借來書之後，因為閑得無聊就隨意打開了高三的物理課本，在高三物理課本的第二十三章，那就是愛因斯坦的狹義相對論的簡述。對於相對論，最早獲知這個是初中的時候所看的未解之謎裏麵有關時空穿梭的段落。在家裏的時候，我們村有個大學生，他也曾經跟我說過相對論，不過那個時候人還小，也不記得他當時說的是什麼，隻知道相對論是研究時間旅行的一門學問。這是我第一次在課本上看到相對論的簡述，還真是簡述，隻有簡單的推論與結論，不過那些推論不重要，重要的是那些結論。我就這麼朦朦朧朧的看完了這第二十三章，印象很深。由於補課的關係，課程不是很多，閑散的時間比較多。就跑去辦公室問我的班主任，不過他的個化學老師，對這個不是很熟悉，隻能大概的說說他對相對論的了解，我聽他說完之後才發現，他所謂的了解就是跟我一樣從物理課本裏麵所看到的那一段相對論簡介。因為他本人大學修的是化學，還是教育化學，根本就沒有接觸過相對論。這麼一想我就去找我的物理老師，結果我的物理老師跟化學老師沒什麼兩樣，唯一的區別的物理老師大學裏麵還真就學過這個，但隨著時間的推移也都還給老師去了。想要的答案沒能問到，我把希望寄托在了網絡上。為了尋找到更能讓自己理解的答案，我在網吧裏麵坐了一宿，其結果是我的電腦水平太爛，什麼也沒有找著。但是把相對論的發展史到的看了一遍。狹義相對論的前身來自於光速的一個矛盾，那個時候電磁理論已經被確認，光速被認為的最快的速度。由於時代的限製，人民在那個時候信奉相對速度，光速這個速度是相對什麼的速度呢？“以太”，科學家們提出了這樣的假象。也就是說，光速這個速度是以“以太”作為參考係來確定的。著名的麥克爾遜－－莫雷實驗卻告訴大家光速與參考係無關，這個結果讓人吃驚不小，因為大家都相信有以太這一種參考係的存在，雖然我們看不見他，但是他卻在為光提供速度的參考。而這個實驗卻告訴大家以太不存在，或者說以太的不需要的。這使得物理學陷入了困境，科學家們也就此頭疼不已。
當時一位在專利局的小研究員發表了一篇論文，《論運動物體的電動力學》，他提出，隻要拋棄原有的參考係，一切問題就可以迎刃而解。這個人就是愛因斯坦。他的這篇論文提出了幾個觀點，第一個就是拋棄原有的參考係，確立光速是宇宙中最快的速度，且不管在什麼時候都保持光速不變。這就是光速不變原理。根據光速不變原理得出了幾個重要的推論，第一，時間並不是保持不變的；第二，空間不是保持不變的，是可以被壓縮的；第三，物體的質量也不是固定不變的，隨著速度的變化而變化。這三點不管是哪一點都不容易讓人接受。時間，空間，質量。此三者，一直一來我們都認為他是固定不變的，誰會去質疑他們。愛因斯坦顛覆性的推論在社會上引起了軒然大波，不管是他本人還是他的理論，在相當長的一段時間裏麵都不為人民所接受。可隨著時間的不斷前進，相對論的結果不斷被人民所觀測到。人民開始動搖自己的觀念並開始試著接受這個顛覆了人民幾千年來的常識性的東西。
對於我來說，這個結論是那麼的不可思議，但越是不可思議的東西越具有誘惑力，我想弄明白這一切都是怎麼回事，而且那個時候的我開始相信時間旅行，我覺得這個是完全有可能的，甚至我還設想了許多回到過去的場景。為了搞清楚他的原理，也為了我對時間旅行的熱愛。我每天都沉浸在思考愛因斯坦狹義相對論的結論中。由於這一切都是用光速不變而推導出來的，我圍繞光速不變這個結論思考了很多，比如說是怎麼運動的，光為什麼會有最大化的速度，又比如你坐在光速的列車上看另外一輛光速列車的時候怎麼確定另外一輛車的速度是光速。因為那個時候的我的思想還受著牛頓相對運動的影響，覺得同樣作為光速是兩輛列車應該的靜止的。後來發現這裏麵存在另外一個問題，那就是主觀測者在觀測的時候所使用的工具，首先，我們要去觀測一樣東西，前提是要能看見你所觀測到的東西，或者是能探測到你所要觀測的東西，這可以是X線、紅外線什麼的，但是我想到，不管的X線還是紅外線他們都是光的卵生兄弟，他們也有自己的速度，而不是無限的。考慮到這點之後，使用簡單的方法就可以推出另外一輛列車的速度確實會是光速。我這個人不喜歡複雜的東西，覺得這樣去考慮還是有點不好解釋，我就嚐試從其他的思路上去尋找答案。
首先想到的是質量，因為狹義相對論的第三個推論就是質量會隨著速度的變化而變化。對於質量，一貫的想法是他的一個物體的本質屬性，不會變化。但狹義相對論的推論擺在那裏，沒有辦法逾越。
有一天上課，我又想到這個問題，實在想不明白，就拿著高一的物理書在那看著，高一所學的物理主要是牛頓力學，牛頓的三大定律則是高一的精髓。牛頓第一定律說到，當物體不受任何外力作用的情況下總保持靜止或者勻速直線運動狀態。牛頓第二定律說到，力是使物體改變運動狀態的原因。牛頓第三定律說的則是力的作用的相互的。看著這三大定律，再想到狹義相對論的那些結論，我忽然明白了些什麼。
牛一定律說，物體在不受任何外力作用下的時候總保持勻速直線運動狀態或者的靜止狀態。這個運動和靜止需要參考係來支持嗎？牛二定律講，力是使物體改變運動狀態的原因。那麼在第一定律裏麵出現的勻速直線運動狀態是運動也是力所作用的嗎？力又是如何作用在物體之上的呢？我心裏抱著這些問題，不死心地去問了我的物理老師，物理老師對這個相當了解，當說來說去就是，這個運動是相對的，如果沒有參考係這個運動狀態將不複存在。就著這個問題，我的思想開始活躍起來，假設這個運動狀態也不需要參考係來支持他，運動是物體本身的一種屬性，那麼這個問題就可以簡單的解決了，因為我考慮到質量是隨著速度的變化而變化的，反過來說，速度是隨著物體質量的變化而變化的也可以。順著這個思路，再加上牛二定律，我發現，力是使物體改變運動狀態的原因，也可以解釋為力是使質量變化的原因。就力是本身而言，就是能。能在這裏所扮演的角色就是改變其自身的狀態，轉化成質量的形式來改變物體的運動狀態。狹義相對論還有最為重要的一個推論就是隻能方程，他指出質量與能量的等價的。然而，在這裏又遇到了另外一個問題，質量與速度之間存在什麼聯係呢？作用給物體的力與其轉化成的質量與物體本身的質量是相同的嗎？質量會有好幾種形式嗎？質能方程的本身就介紹了能量、質量與速度的關係，但是那個關係有點不適合現在的這個情況。為了進一步找到答案，我對這些問題進行了深究，同時發現牛一定律又被稱為慣性定律，慣性是指物體不受力時所保持的屬性。當物體不受力的時候，其保持的運動狀態就是其慣性。想到這裏，我假象一個物體在收到一個力之後不再收到其他的任何外力，他的運動狀態的怎麼變化的呢？根據牛二定律，首先他的速度會發生變化，因為速度的變化會直接導致物體質量的變化，那麼物體的質量也是增加的。增加的質量是在物體原有的質量基礎上額外附加的。物體在沒有受到這個外力作用之前有一個自身的慣性存在，在受力之後不再受到其他的外力作用而有第二個慣性存在，慣性是能保持不變的一種狀態。通過對比分析發現，物體第一個慣性與第二個慣性之間所相差的就是速度與質量。導致這個差別的是物體所受到的力。根據這三者，可以得到一個公式，公式表明了物體受到力之後的質量與速度的變化。第一個問題算是有了答案，可是，物體受到力之後的所附加的這個質量與物體本身的質量的一樣的嗎？如果我們那一杆秤去稱，能稱出這個附加的質量嗎？很顯然，稱不出來。倒不是稱做的不精細，根據所以的線索發現這個質量隻為保持這種運動狀態而存在，沒有其他的意義。就質量而言，在先有的線索來說，有兩種存在的形式，一種的物體所固有的質量，一種是維持物體的狀態而存在的質量。對於這兩種質量，我想了很多，也思考了很久，這兩種質量之間存在什麼必然的聯係嗎？這兩種質量之間可以相互轉化嗎？這兩種質量是相互獨立的兩種狀態嗎？我找不到答案。就在這一切都找不到答案的時候，我又拿起了那本高三的物體課本，我想從課本中找到一些提示，課本的第一句話給了我很大的啟發，那就是光速的速度的極限，我想，當物體的速度為光速的時候，物體的質量會是什麼樣子的呢？根據俠義相對論的第三個推論，物體的質量隨著物體的速度增大而不斷增大，當物體的速度到達速度的極限光速的時候，物體的速度就不再增大，增大的將會是物體的質量。以前我想到，物體受到的外力在物體上的表象就是物體速度和質量的變化，在物體的速度到達光速的時候，物體的速度不再增大，增大的就隻有質量，這麼一來的話，物體所受到的力就全部轉化成了物體的質量，物體的速度到達了極限，不代表物體不具有速度的屬性，那麼，物體所受到的力也可以說的物體所受到的能與保持物體運動行狀態的質量之間的關係就是狹義相對論的另外一個重要的結論，質能方程（E=MC2）描述的關係。隨後我又想到，假設物體的速度超過了光速，物體又會是什麼樣子的呢？物體所固有的質量還是會保持不變嗎？保持物體狀態的質量會保持不變嗎？就在那個時候，我找到了另外一個線索，原子核的穩定性來自於原子核所具有的強核力，強核力使得原子核中的核子保持穩定存在。當物體的速度達到光速的時候，原子核所具有的這個強核力還能保持原子核的穩定而存在嗎？我知道原子核有三種衰變方式，第一種是α衰變，第二種是β衰變，第三種則是γ衰變，γ衰變一般伴隨著前兩種衰變而存在，是單純的光子流。我還知道要使得某穩定的體係崩潰可以使用比這個穩定體係更大的能量。然而物體的速度達到光速的時候物體所具有的能量為質能方程所描述，是能量的最大化，使原子核穩定存在的強核力是不可能比這個能量更大的，在這種能量下，原子核還能保持穩定存在嗎？答案的否定的，在這種情況下原子核的穩定必然遭到損壞。穩定性找到損壞的原子核則必然自主衰變，由能量級可以知道衰變方式為γ衰變，這個衰變是以消耗物體固有質量為前提的。那麼在這種情況下，物體固有的質量將不保，物體會因為加速而失去原子核本身的穩定性而喪失固有質量。保持物體運動狀態存在的質量因為物體損失固有質量而降低。如果物體一直保持加速，物體的固有質量江消耗殆盡，保持物體運動狀態的質量也就不複存在了，他們都變成了γ射線輻射到空間中去。想到這裏我突然想到我原來看的那本書裏麵說的時間旅行的構想，要實現時間旅行就需要將物體的速度加速到超過光速，但從上麵所得到的結果來看，物體的速度還沒有超過光速自身的穩定性就不存在了，就算你能進行時間旅行又有什麼實際意義呢？那個時候你和所有的東西都變成γ射線了。或許這是自然界對曆史的一個保護作用吧，曆史是既成事實，不管人類用什麼方法也不能去改變他。