若无广义相对论,人们能根据实验统计的数据误差,找出规律来解决GPS导航的时间差吗?
可以肯定地说,如果没有广义相对论,科研人员也有能力根据实验统计的数据误差,找出规律来解决GPS导航的时间差问题,来提高导航精度。
只是没有广义相对论,可能科研人员不明白背后的道理是什么而已。
其实很多时候,技术走在理论前面并不是什么罕见的现象。
科学和技术就像是一对龙凤胎,他们分别代表着人类认识自然的能力,以及人类跟自然交互作用的模式。
科学限制了技术的最大实现能力,而技术决定了科学的表达方式。
我们不妨再干脆地假设一下:只有经典理论,什么相对论和量子力学统统都没有。
其实我们的技术人员,这个时候也是有能力造出半导体的基本元器件的,甚至是大规模集成电路也有可能。
因为这些东西,基本上可以用光的波动理论来解决。
但是要造出超大规模集成电路可能会有困难,因为量子效应已经非常明显了。
好了,关于集成电路,咱们不多说了,话还是要回到相对论上来。
我之所以要说,即使没有广义相对论,科研人员也能找到规律解决GPS的时间差问题还有一个原因就是:这个时间差是有规律的。
任何有规律的事情,科学家们总是能通过实验和测量的手段找出其中的变化规律的。
科学在发展的过程中一直如此。
比如开普勒行星三大定律,就是在开普勒处理了他老师的大量行星观测之后,从海量的数据中总结出来的经验规律。
还有牛顿第二定律,虽然有伽利略的前期工作,但是牛顿的实验总结,无疑起到了至关重要的作用。
上图是普朗克的黑体辐射公式如果说前面两位的总结都太简单我们再来看三个复杂的,其一是普朗克的黑体辐射公式;其二是玻尔的氢原子模型;其三是哈勃定律。
尤其是哈勃定律,说真的,即使是今天这个定律已经被观测所证实,我看到当年哈勃的实验数据图还是一脸的懵圈,完全搞不懂,他老人家当年是怎么看出这个规律的,非常怀疑他是穿越而来的外星人,或者是有人提前告诉他宇宙大爆炸模型。
从前面的案例中我们可以看出,从实验中观察现象、得到 数据、对数据进行分析,总结归纳出规律,是科学的最基本研究方法。
对于任何有规律的现象,科学家们发现它们的规律,并总结出数学公式这只是一个时间的问题。
所以我们有理由相信,科学家们,即使没有广义相对论也能找到时间差的规律,最后成功让GPS系统取得成功。
只是无法知道为什么要做这个时间差计算的背后道理罢了。
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