關於引力波的英語閱讀

① 精讀外刊《自然》學英語：小行星、哈勃競爭對手、月球基地（2）

本文節選自外刊《自然》（Nature / News / Article / 18 February 2022）Asteroids, Hubble rival and Moon base: China sets out space agenda——小行星、哈勃望遠鏡的競爭對手和月球基地:中國制拆塌定了太空議程。

文章下半部分節選內容如下：

Asteroids, Hubble rival and Moon base: China sets out space agenda

小行星、哈勃望遠鏡的競爭對手和月球基地:中國制定鄭亮了太空議程

Mars and beyond

火星和更遠的地方

China made its first leap into interplanetary space with the Tianwen-1 orbiter, which dropped a lander containing the Zhurong rover on Mars in May.

今年5月，中國發射的「天問一號」軌道飛行器在火星上扔下了一個載有「祝融」號探測器的著陸器，這是中國首次進入行星際空間。

According to the white paper, China will complete research for sending a craft to Mars to sample rocks and return them to Earth.

根據白皮書，中國將完成向火星發送航天器以採集岩石樣本並將其返回地球的研究。

This mission could launch in 2028. (NASA』s Perseverance rover collected the first Mars rocks in 2021. The agency hopes to bring them back to Earth as part of a joint mission with the European Space Agency (ESA), launching in 2026.)

這項任務可能在2028年喊御寬發射。(美國宇航局的毅力號火星車在2021年收集了第一批火星岩石。該機構希望將它們帶回地球，作為與歐洲航天局(ESA)聯合任務的一部分，於2026年發射。)

The white paper also lays out China』s plans to eventually probe further into the solar system. The next five years will see the completion of key research for a mission to explore Jupiter and its ocean-filled moon system.

白皮書還列出了中國最終進一步 探索 太陽系的計劃。接下來的五年將見證 探索 木星及其充滿海洋的衛星系統的關鍵研究的完成。

Press reports suggest that this mission could launch as early as 2029 — meaning that it would join ESA』s JUICE and NASA』s Europa Clipper mission, scheled to fly in 2023 and 2024.

媒體報道稱，這項任務最早可能在2029年發射——這意味著它將加入歐空局的JUICE和美國宇航局的Europa Clipper任務，計劃在2023年和2024年飛行。

「Deep space is certainly another area China sees there are a lot of opportunities for scientific breakthroughs,」 says Zhang.

「深空無疑是中國認為有很多科學突破機會的另一個領域，」張說。

The country has also set its sights on exploring the boundary of the Solar System.

該國還著眼於 探索 太陽系的邊界。

China』s funding agencies have yet to confirm this, or the Jupiter mission, but 「a mention in the plan is certainly helpful」, says Zhan Hu, an astronomer at the National Astronomical Observatories in Beijing.

中國的資助機構尚未確認這一點或木星任務，但北京國家天文台的天文學家詹虎說，「在計劃中提及這一點肯定是有幫助的」。

重點詞彙

leap跳；跳躍；跳過；跳越；飛快移動；突然行動；急不可待地行動；急切接受；飛漲；急劇增長；劇增；突然改變；猛漲；突然轉換；越過（或起跳）處

interplanetary星際的；星際飛行的

orbiter軌道飛船

lander登陸車

rover流浪者；漫遊者；自由隊員；越野車；飛行器；月面車；天體登陸車；滿門球；遠距箭靶；VENTURE SCOUT的原稱；海盜；海盜船；三道粗紗機操作工人；三道粗紗機

perseverance堅持不懈；鍥而不舍；毅力

space agency空間機構；太空局、航天局；航天機構

lays位置；性夥伴；敘事詩；（lay的復數）；放下；鋪設；與…性交；航行；產卵；（lay的第三人稱單數）

solar system太陽系

press reports新聞報告；媒體報道；報刊報道

A new Hubble: the Xuntian space telescope

新哈勃: 「巡天」太空望遠鏡

China also plans to launch a space telescope called Xuntian, whose name means 『survey the heavens』.

中國還計劃發射一個名為「巡天」的太空望遠鏡，其名字的意思是「巡天」。

This will image in the same wavelengths — ultraviolet, visible and infrared — as those used by NASA』s Hubble Space Telescope.

這將在與美國宇航局哈勃太空望遠鏡相同的波長下成像——紫外線、可見光和紅外線。

Slightly smaller than Hubble, Xuntian will not quite match its predecessor』s resolution; but, at any one time, Xuntian will capture a patch of sky 300 times larger.

巡天比哈勃稍小一些，它的解析度將無法與哈勃媲美；但在任何時候，巡天望遠鏡都能捕捉到比它大300倍的天區（其視角將是哈勃的300多倍）。

That will allow it to probe a much greater volume of the Universe than Hubble, says Zhan, who works on Xuntian.

「巡天」項目工作人員詹說，這將使它能夠探測到比哈勃探測到的大得多的宇宙天體。

Most of Xuntian』s first 10 years will be devoted to understanding the history and evolution of the Universe through a wide survey of the sky.

「巡天」望遠鏡工作前十年的大部分時間將致力於通過對天空的廣泛觀察來了解宇宙的 歷史 和演化。

The telescope will periodically dock with China』s space station, Tiangong, for refuelling and maintenance.

該望遠鏡將定期與中國的天宮空間站對接，以加油並進行維護。

Zhan says that the team plans to deliver the telescope by the end of 2023, ready for launch in 2024. 「The schele is very tight,」 he says.

詹說，該團隊計劃在2023年底交付望遠鏡，為2024年發射做准備。「時間安排很緊，」他說。

重點詞彙

space telescope空間望遠鏡

telescope望遠鏡；使疊縮；使嵌進；疊縮；嵌進；使（車輛）相撞而嵌進；縮短；精簡

heavens天空；天堂；（heaven的復數）

wavelengths波長；波段；（wavelength的復數）

ultraviolet紫外的；利用紫外線的；產生紫外線的；紫外光；紫外輻射

predecessor前任；前輩；前身；原有事物

any one任何一；任何一個；任一

periodically定期地；周期性地；偶爾

dock碼頭；船埠；被告席；犯人欄；酸模屬草類；酸模；草本植物；動物尾巴（除毛發外的）骨肉部分；港區；靠碼頭；進港；扣除；扣減；領（船）入港；在太空與太空站（或另一艘飛船）對接；將（儀器）相接；剪短；剪短…尾巴

space station宇宙空間站

Detecting gravitational waves in space

探測太空中的引力波

China wants to further develop plans to launch a space-based gravitational-wave detector, called Taiji, in the early 2030s.

中國希望進一步發展計劃，在21世紀30年代初發射一個名為「太極」的天基引力波探測器。

If launched then, it would be the first of its kind. Such a mission would observe lower-frequency waves than those seen by ground-based detectors such as Advanced LIGO, allowing it to detect higher-mass black holes, including those in the early Universe.

如果屆時發射成功，它將是首個天基引力波探測器。與高新激光干涉儀引力波天文台等地面探測器相比，天基探測器將觀測到頻率更低的波，使其能夠探測質量更大的黑洞，包括早期宇宙中的黑洞等。

But the experiment would be complex: spotting ripples in space-time will mean detecting shifts of just a few trillionths of a metre in the distances between three spacecraft, positioned 3 million kilometres apart from each other in the shape of a triangle.

但是實驗將會很復雜：發現時空中的波紋將意味著檢測三個航天器之間距離的幾萬億分之一米的變化，這三個航天器以三角形的形式彼此相距300萬公里。

重點詞彙

gravitational重力的；引力的

of its kind同類之中

ground-based陸基的；基於地面的；以地面為基礎的

detectors探測器；發現者；檢測器；偵察器；（detector的復數）

black holes黑洞；地牢；禁閉室

spotting看見；看出；注意到；發現；讓分；讓子；讓步；玷污；認出；弄上污跡；散步；(spot的現在分詞)；測定點位

ripples漣漪；（ripple的復數）

space-time空間時間關系；時空

metre米；韻律；格律；節拍；…米比賽

in the shape of以…形式表現；通過…形式；具有…性質

An initial pilot satellite, called Taiji-1, completed its mission successfully in 2019, and researchers now hope to fly a two-satellite mission in 2024–25 to test the necessary precision technologies.

一顆名為「太極一號」的初始試驗衛星在2019年成功完成了任務，研究人員現在希望在2024-25年執行雙衛星任務，以測試必要的精密技術。

This will 「remove all the technical obstacles」 for the ultimate Taiji mission, says Yue-Liang Wu, a physicist at the University of the Chinese Academy of Sciences in Beijing.

中國科學院大學物理學家吳岳良說，這將「為最終任務掃除所有技術障礙」。

ESA has long planned its own gravitational-wave observatory, LISA, and has already flown a successful pathfinder.

歐空局早就計劃建立自己的天基引力波探測器LISA，並且已經成功發射了探路者號引力波試驗探測器。

But LISA is not scheled to launch until 2037.

但是LISA計劃在2037年前發射。

Together, the two networks could be used to measure the Hubble constant, which describes the expansion of the Universe, with much greater accuracy than ground-based detectors can, say researchers behind the mission.

該任務背後的研究人員表示，「太極」和LISA這兩個網路可以強強聯手，一起用於測量哈勃常數（該常數描述宇宙的膨脹，比地面探測器更精確）。

重點詞彙

hope to希望；希望能；希望以

physicist物理學家；物理學學生

sciences科學研究；科學；（science的復數）

observatory天文台；觀象台；視野開闊的位置

flown飛；飛行；在空中快速移動；（fly的過去分詞）；空運

pathfinder探路者； 探索 者；開拓者；實驗計劃；預測；（Pathfinder）探路者號

universe天地萬物；宇宙；領域；體系；范圍

ground-based陸基的；基於地面的；以地面為基礎的

detectors探測器；發現者；檢測器；偵察器；（detector的復數）

基於多年的語言學習實踐，發現，隨著 社會 的飛速發展，英語、漢語等重要語言也在不斷的與時俱進。這個時候，我們以不變應萬變的方法之一，可以是閱讀主流刊物。

針對英語而言，無論是為了提高英語水平還是備考任何英語考試，英美外刊都應該是列為首選的最重要的學習資料。當我們真正深入去精讀過英美外刊，不僅可以了解英語國家的文化，增長我們的見識，對於英語學習來說，還能夠積累以英語為母語者的常用詞彙，短語和句型。

建議大家在閱讀本文時：第一遍快速閱讀，領悟文章重點，了解大意；第二遍開始精讀，每看完一段，要仔細體會其中每一句在段落中的功能，各句之間的聯系，這一段是如何銜接上下文的，它在整個語篇中的地位，以提高你猜測詞義和推理上下文能力；第三遍可以查看中英翻譯，繼續從微觀到宏觀地理解原文，學會區分重點和次要信息（這對考試時的閱讀非常重要），總結詞彙，搭配和句型，並且最好獨自翻譯一遍原文，以進一步加強理解。

最後建議大家要學以致用，利用從文章中學到的詞彙，搭配，句型以及長難句結構進行造句，提高英文寫作能力。

學習路徑建議：金句記憶——關鍵詞學習——拓展詞彙訓練——觸類旁通——舉一反三。

溫馨提示：閱讀完看著中文譯文自己動手翻譯出英文，然後將您譯的英文與原文進行對比，以此來提升英文表達和句子結構的准確性和地道性。

② 引力波的形成原因及影響

中文名稱： 引力波 英文名稱： gravitational wave 其他名稱： 引力輻射(gravitational radiation) 定義： 廣義相對論預言的引力場的波動形式。其傳播速度等於光速。 所屬學科： 天文學（一級學科）；天體物理（二級學科） 英文：(Gravitational wave)，台灣學界稱為重力波，英文中有時也寫作 gravity wave；但更多場合中，gravity wave是留給地球科學與流體力學中另一種性質迥異的波動。關於萬有引力的本質是什麼，牛頓認為是一種即時超距作用，不需要傳遞的「信使」。愛因斯坦則認為是一種跟電磁波一樣的波動，稱為引力波。引力波是時空曲率的擾動以行進波的形式向外傳遞。引力輻射是另外一種稱呼，指的是這些波從星體或星系中輻射出來的現象。電荷被加速時會發出電磁輻射，同樣有質量的物體被加速時就會發出引力派者敗輻射，這是廣義相對論的一項重要預言。 存在性 引力波的存在而且也真的無所不在，是廣義相對論中一項毫不模糊的塵顫預言。所有目前相互競爭而且被「認可」的重力理論（認可：與現前可得一切證據能達到相當准確度的相符）所預言的引力輻射特質即各有千秋；而原則上，這些預言有時候和廣義相對論所預言的相差甚遠。但很不幸地，現在要確認引力輻射的存在性就已相當具有挑戰性，更不用說要研究它的細節。 引力波的性質 引力波以波動形式和有限速度傳播的引力場。按照廣義相對論，加速運動的質量會產生引力波。引力波的主要性質是：它是橫波，在遠源處為平面波；有兩個獨立的偏振態；攜帶能量；在真空中以光速傳播等。引力波攜帶能量，應可被探測到 。但引力波的強度很弱，而且，物質對引力波的吸收效率極低，直接探測引力波極為困難。曾有人宣稱在實驗室里探測到了引力波，但未得到公認。天文學家通過觀測雙星軌道參數的變化來間接驗證引力波的存在 。例如，雙星體系公轉、中子星自轉、超新星爆發，及理論預言的黑洞的形成、碰撞和捕獲物質等過程，都能輻射較強的引力波。我們所預期在地球上可觀測到的最強引力波會來自很遠且古老的事件，在這事件中大量的能量發生劇烈移動（例子包括兩顆中子星的對撞，或兩個極重的黑洞對撞）。這樣的波動會造成地球上各處相對距離的變動，但這些變動的數量級應該頂多隻有10^-21。以LIGO引力波偵測器的雙臂而言，這樣的變化小於一顆質子直徑的千分之一。這樣的案例應該可以指引出為什麼偵測引力波是十分困難的。 引力波的偵測 雖然引力輻射並未被清清楚楚地「直接」測到，然而已有顯著的「間接」證據支持它的存在。最著名的是對於脈沖星（或稱波霎）雙星系統PSR1913+16的觀測。這系統被認為具有兩顆中子星，以極其緊密而快速的模式互相環繞對方。其並且呈現了漸進式的旋近(in-spiral)，旋近時率恰好是廣義相對論所預期的值。對於這樣的觀測，最簡單(也幾乎是廣為接受)的解釋為：廣義相對論一定是對這種系統的重力輻射給出了准確的說明才得以如此。泰勒和赫爾斯因為這些成就共同獲得了1993年的諾貝爾物理學獎。 1959年，美國馬里蘭大學教授J韋伯發表了證實引力波存在的消息，這引起了世界物理學界一陣狂熱的激動。事情是這樣的，韋伯首創用鋁棒做「天線」，接收天體輻射的引力波的方法。為了提高靈敏度，「天線」很重，往往達到數噸；為了排除干擾，「天線」置於－270℃左右的超低溫環境中。當時參加研究的有十幾個小組，但只有J韋伯宣布接收到了可能是來自其他天體的引力波信號。其後不斷有人重復這個實驗，但終未得到肯定的結果，於是激動之餘，人們便只能嘆息罷了。 射電天文學的蓬勃發展為物理學家們新的探測途徑。射電望遠鏡的探測本領比光學望遠鏡強得多，美國天文物理學家泰勒等人在1974年，靠著射電望遠鏡發現了一個雙星體系——脈沖射電源 [2] （PSR1913+16）。按照廣義相對論計算，雙星互相繞轉發出引力輻射，它們的軌道周期就會因此而變短，（PSR1913+16）的變化率嫌褲為-2.6*10^ -12。而在1980年，他們也是採用精密的射電儀器，由實驗行到觀察值為-（3.2±0.01×10 ^-12,與理論計算值在誤差范圍內正好符合。這可以說是引力波的第一個定量證據。上述消息傳開，引起物理學界的極大震動。科學家們信心倍增，為歡迎引力輻射這位宇宙「嬌客」將開展更為廣泛的探索研究。因為對引力波的探測不僅可以進一步驗證廣義相對論的正確性，而且將為人類展現出一幅全新的物質世界圖景：茫茫宇宙，只要有物質，到處有引力輻射。 引力波的測量 LIGO 和 GEO 600是用來測量引力波即時空結構中的波動的工具。引力波非常難以測量，因為當他們到達地球的時候已經變得非常弱了。 LIGO 和 GEO 600通過測量兩條激光束相遇的時候所形成的干涉圖樣的變化來探測引力波。這些圖樣依賴於激光束的傳播距離，當引力波穿過時激光束的傳播距離會相應變化。 這種稱之為激光干涉計的探測器的靈敏度，是與激光傳播的距離成比例的。因為探測器需要尋找的是很微弱的信號，所以需要 LIGO 和 GEO 的尺寸相當大。 引力波觀測激光干涉儀 (LIGO) 位於美國的 LIGO 觀測所擁有兩套干涉儀，一套安放在路易斯安娜州的李文斯頓，另一套在華盛頓州的漢福。在李文斯頓的干涉儀有一對封閉在 1.2 米直徑的真空管中的 4 公里長的臂，而在漢福的干涉儀則稍小，只有一對 2 公里長的臂。 這二套 LIGO 干涉儀在一起工作構成一個觀測所。這是因為激光強度的微小變化、微弱地震和其它干擾都可能看起來像引力波信號，如果是此類干擾信號，其記錄將只出現在一台干涉儀中，而真正的引力波信號則會被兩台干涉儀同時記錄。所以，科學家可以對二個地點所記錄的數據進行比較得知哪個信號是雜訊。 LIGO 從 2003 年開始收集數據。它是目前全世界最大的、靈敏度最高的引力波探測所。一系列的升級計劃將更進一步提高其靈敏度。 引力波會傳遞能量 科學社群中有部分人一開始對於「引力波是否會如同電磁波一般可以傳遞能量」感到困惑，這樣的困惑來自於一項事實：引力波沒有局域能量密度——如此對於應力-能量張量的量值不會造成貢獻。不像牛頓引力，愛因斯坦引力不是一項力理論。引力在廣義相對論中不是一種力，它是幾何。因此這樣的場原來被認為不含能量，一如引力勢。然而這場確實可以攜帶能量，如同它可以在遠處作出機械功。而這已經用可傳輸能量的應力-能量偽張量進行證明過，也可看出輻射是如何將能量往外攜帶到無限遠處。 引力波天文學興起 引力波天文學是觀測天文學20世紀中葉以來逐漸興起的一個新興分支，其發展基礎是廣義相對論中引力的輻射理論在各類相對論性天體系統研究中的應用。與基於電磁波觀測的傳統觀測天文學相對比，引力波天文學是通過引力波這個途徑來觀測發出引力輻射的天體系統。由於萬有引力相互作用和電磁相互作用相比強度十分微弱，引力波的直接觀測對現有技術而言還是一個很大的挑戰。自1916年愛因斯坦發表廣義相對論，在理論上預言引力波的存在以來，引力波至今未能在實驗上直接被檢測到。因此從這個意義上說，真正實現通過引力波的觀測來從實驗上研究天體系統，從而完善引力波天文學這一新興領域還為時尚早。但從相關的理論研究角度來看，理論上的引力波天文學已經存在，它的發展基礎是20世紀中葉以來在引力輻射框架下的天體物理學研究，其中最著名的例子是普林斯頓大學的拉塞爾·赫斯（Russel Hulse）和約瑟夫·泰勒（Joseph Taylor）發現的脈沖雙星，PSR 1913+16，這些研究使人們逐漸發現相對論性引力在天體系統中的重要地位。而從實驗的角度來看，引力波的探測技術研究已經取得了相當的成果，研究人員預測人類很有可能在不遠的將來實現對引力波的直接探測。 概念 廣義相對論預言下的引力波來自於宇宙間帶有強引力場的天文學或宇宙學波源，近半個世紀以來的天體物理學研究表明，引力輻射在天體系統中出現的場合非常豐富。這些可期待的波源包括銀河系內的雙星系統（白矮星、中子星或黑洞等緻密星體組成的雙星），河外星系內的超大質量黑洞的合並，脈沖星的自轉，超新星的引力坍縮，大爆炸留下的背景輻射等等。引力波的觀測意義不僅在於對廣義相對論的直接驗證，更在於它能夠提供一個觀測宇宙的新途徑，就像觀測天文學從可見光天文學擴展到全波段天文學那樣極大擴展人類的視野。傳統的觀測天文學完全依靠對電磁輻射的探測，而引力波天文學的出現則標志著觀測手段已經開始超越電磁相互作用的范疇，引力波觀測將揭示關於恆星、星系以及宇宙更多前所未知的信息。 特點 與基於電磁波觀測的傳統觀測天文學不同，引力波天文學具有如下特點： 引力波直接聯系著波源整體的宏觀運動，而非如電磁波那樣來自單個原子或電子的運動的疊加，因此引力輻射所揭示的信息與電磁輻射觀測到的完全不同。例如對一個雙星系統觀測到的引力波的偏振揭示了其雙星軌道的傾斜度，這類關於波源運動的宏觀信息通常無法從電磁輻射觀測中取得。 如果比較波長與波源尺寸的關系，宇宙間的引力波並不像電磁波那樣波長比波源尺寸小很多，這使得引力波天文學通常不能像電磁波天文學那樣對波源進行拍照成相，而是類似聲波直接從波形分析波源的性質。 大多數引力波源很難或根本無法通過電磁輻射直接觀測到（例如黑洞），這個事實反過來也成立；考慮到現在一般認為宇宙間不發射任何電磁波的暗物質所佔比例要遠大於發射電磁波的已知物質，暗物質與外界的唯一相互作用即是引力相互作用，引力波天文學對這些暗物質的觀測具有重要意義。 引力波與物質的相互作用非常弱，在傳播途徑中基本不會像電磁波那樣容易發生衰減或散射，這意味著它們可以揭示一些宇宙角落深處的信息，例如宇宙誕生時形成的引力輻射至今仍然在宇宙間幾乎無衰減地傳播，這為直接觀測大爆炸提供了僅有的可能。

③ 相對論(relativity)

相對論是關於時空和引力的基本理論，主要由愛因斯坦創立，分為狹義相對論(特殊相對論)和廣義相對論(一般相對論)。相對論的基本假設是光速不變原理，相對性原理和等效原理。相對論和量子力學是現代物理學的兩大基本支柱。奠定了經典物理學基礎的經典力學，不適用於高速運動的物體和微觀條件下的物體。相對論解決了高速運動問題；量子力學解決了微觀亞原子條件下的問題。相對論極大的改變了人類對宇宙和自然的「常識性」觀念，提出了「同時的相對性」，「四維時空」「彎曲空間」等全新的概念。

廣義相對論
一個極其不可思議的世界

谷銳譯 原文：Slaven
廣義相對論的基本概念解釋：
在開始閱讀本短文並了解廣義相對論的關鍵特點之前，我們必須假定一件事情：狹義相塵激對論是正確的。這也就是說，廣義相對論是基於狹義相對論的。如果後者被證明是錯誤的，整個理論的大廈都將垮塌。

為了理解廣義相對論，我們必須明確質量在經典力學中是如何定義的。

質量的兩種不同表述：

首先，讓派巧襪我們思考一下質量在日常生活中代表什麼。「它是重量」？事實上，我們認為質量是某種可稱量的東西，正如我們是這樣度量它的：我們把需要測出其質量的物體放在一架天平上。我們這樣做是利用了質量的什麼性質呢？是地球和被測物體相互吸引的事實。這種質量被稱作「引力質量」。我們稱它為「引力的」是因為它決定了宇宙中所有星星和恆星的運行：地球和太陽間的引力質量驅使地球圍繞後者作近乎圓形的環繞運動。

現在，試著在一個平面上推你的汽車。你不能否認你的汽車強烈地反抗著你要給它的加速度。這是因為你的汽車有一個非常大的質量。移動輕的物體要比移動重的物體輕松。質量也可以用另一種方式定義：「它反抗加速度」。這種質量被稱作「慣性質量」。

因此我們得出這個結論：我們可以用兩種方法度量質量。要麼我們稱它的重量（非常簡單），要麼我們測量它對加速度的抵抗（使用牛頓定律）。

人們做了許多實驗以測量同一物體的慣性質量和引力質量。所有的實驗結果都得出同一結論：慣性質量等於引力質量。

牛頓自己意識到這種質量的等同性是由某種他的理論不能夠解釋的原因引起的。但他認為這一結果是一種簡單的巧合。與此相反，愛因斯坦發現這種等同性中存在著一條取代牛頓理論的通道。

日常經驗驗證了這一等同性：兩個物體（一輕一重）會以相同的速度「下落」。然而重的物體受到的地球引力比輕的大。那麼為什麼它不會「落」得更快呢？因為它對加速度的抵抗更強。結論是，引力場中物體的加速度與其質量無關。伽利略是第一個注意到此現象的人。重要的是你應該明白，引力場中所有的物體「以同一速度下落」是（經典力學中）慣性質量和引力質量等同的結果。

現在我們關注一下「下落」這個表述。物體「下落」是由於地球的引力質量產生了地球的引力場。兩個物體在所有相同的引力場中的速度相同。不論是月亮的還是太陽的，它們以相同的比率被加速。這就是說它們的速度在每秒鍾內的增量相同。（加速度是速度每秒的增加值）

引力質量和慣性質量的等同性是愛因斯坦論據中的第三假設

愛因斯坦一直在尋找「引力質量與慣性質量相等」的解釋。為了這個目標，他作出了被稱作「等同原理」的第三假設。它說明：如果一個慣性系相對於一個伽利略系被均勻地加速，那麼我們就可以通過引寬隱入相對於它的一個均勻引力場而認為它（該慣性系）是靜止的。

讓我們來考查一個慣性系K』，它有一個相對於伽利略系的均勻加速運動。在K 和K』周圍有許多物體。此物體相對於K是靜止的。因此這些物體相對於K』有一個相同的加速運動。這個加速度對所有的物體都是相同的，並且與K』相對於K的加速度方向相反。我們說過，在一個引力場中所有物體的加速度的大小都是相同的，因此其效果等同於K』是靜止的並且存在一個均勻的引力場。

因此如果我們確立等同原理，兩個物體的質量相等只是它的一個簡單推論。 這就是為什麼（質量）等同是支持等同原理的一個重要論據。

通過假定K』靜止且引力場存在，我們將K』理解為一個伽利略系，（這樣我們就可以）在其中研究力學規律。由此愛因斯坦確立了他的第四個原理。

愛因斯坦第二假設

谷銳譯 原文：Slaven
時間和空間

我們得出一個自相矛盾的結論。我們用來將速度從一個參照系轉換到另一個參照系的「常識相對論」和愛因斯坦的「光在所有慣性系中速度相同」的假設相抵觸。只有在兩種情況下愛因斯坦的假設才是正確的：要麼距離相對於兩個慣性系不同，要麼時間相對於兩個慣性系不同。
實際上，兩者都對。第一種效果被稱作「長度收縮」，第二種效果被稱作「時間膨脹」。

長度收縮：

長度收縮有時被稱作洛倫茨（Lorentz）或洛倫茨－弗里茨格拉德（FritzGerald）收縮。在愛因斯坦之前,洛倫茨和弗里茨格拉德就求出了用來描述（長度）收縮的數學公式。但愛因斯坦意識到了它的重大意義並將其植入完整的相對論中。這個原理是：

參照系中運動物體的長度比其靜止時的長度要短
下面用圖形說明以便於理解：

上部圖形是尺子在參照系中處於靜止狀態。一個靜止物體在其參照系中的長度被稱作他的「正確長度」。一個碼尺的正確長度是一碼。下部圖中尺子在運動。用更長、更准確的話來講：我們相對於某參照系，發現它（尺子）在運動。長度收縮原理指出在此參照系中運動的尺子要短一些。

這種收縮並非幻覺。當尺子從我們身邊經過時，任何精確的試驗都表明其長度比靜止時要短。尺子並非看上去短了，它的確短了！然而，它只在其運動方向上收縮。下部圖中尺子是水平運動的，因此它的水平方向變短。你可能已經注意到，兩圖中垂直方向的長度是一樣的。

時間膨脹：

所謂的時間膨脹效應與長度收縮很相似，它是這樣進行的：

某一參照系中的兩個事件，它們發生在不同地點時的時間間隔
總比同樣兩個事件發生在相同地點的時間間隔長。

這更加難懂，我們仍然用圖例加以說明：

圖中兩個鬧鍾都可以用於測量第一個鬧鍾從A點運動到B點所花費的時間。然而兩個鬧鍾給出的結果並不相同。我們可以這樣思考：我們所提到的兩個事件分別是「鬧鍾離開A點」和「鬧鍾到達B點」。在我們的參照系中，這兩個事件在不同的地點發生（A和B）。然而，讓我們以上半圖中鬧鍾自身的參照系觀察這件事情。從這個角度看，上半圖中的鬧鍾是靜止的（所有的物體相對於其自身都是靜止的），而刻有A和B點的線條從右向左移動。因此「離開A點」和「到達B點」著兩件事情都發生在同一地點！（上半圖中鬧鍾所測量的時間稱為「正確時間」）按照前面提到的觀點，下半圖中鬧鍾所記錄的時間將比上半圖中鬧鍾從A到B所記錄的時間更長。

此原理的一個較為簡單但不太精確的陳述是：運動的鍾比靜止的鍾走得更慢。最著名的關於時間膨脹的假說通常被成為雙生子佯謬。假設有一對雙胞胎哈瑞和瑪麗，瑪麗登上一艘快速飛離地球的飛船（為了使效果明顯，飛船必須以接近光速運動），並且很快就返回來。我們可以將兩個人的身體視為一架用年齡計算時間流逝的鍾。因為瑪麗運動得很快，因此她的「鍾」比哈瑞的「鍾」走得慢。結果是，當瑪麗返回地球的時候，她將比哈瑞更年輕。年輕多少要看她以多快的速度走了多遠。

時間膨脹並非是個瘋狂的想法，它已經為實驗所證實。最好的例子涉及到一種稱 為"介子"的亞原子粒子。一個介子衰變需要多少時間已經被非常精確地測量過。無論怎樣，已經觀測到一個以接近光速運動的介子比一個靜止或緩慢運動的介子的壽命要長。這就是相對論效應。從運動的介子自身來看，它並沒有存在更長的時間。這是因為從它自身的角度看它是靜止的；只有從相對於實驗室的角度看該介子，我們才會發現其壽命被「延長」或「縮短」了。?

應該加上一句：已經有很多很多的實驗證實了相對論的這個推論。（相對論的）其他推論我們以後才能加以證實。我的觀點是，盡管我們把相對論稱作一種「理論」，但不要誤認為相對論有待於證實，它（實際上）是非常完備的。

愛因斯坦第一假設
全部狹義相對論主要基於愛因斯坦對宇宙本性的兩個假設。
第一個可以這樣陳述：
所有慣性參照系中的物理規律是相同的
此處唯一稍有些難懂的地方是所謂的「慣性參照系」。舉幾個例子就可以解釋清楚：

假設你正在一架飛機上，飛機水平地以每小時幾百英里的恆定速度飛行，沒有任何顛簸。一個人從機艙那邊走過來，說：「把你的那袋花生扔過來好嗎？」你抓起花生袋，但突然停了下來，想道：「我正坐在一架以每小時幾百英里速度飛行的飛機上，我該用多大的勁扔這袋花生，才能使它到達那個人手上呢？」
不，你根本不用考慮這個問題，你只需要用與你在機場時相同的動作（和力氣）投擲就行。花生的運動同飛機停在地面時一樣。
你看，如果飛機以恆定的速度沿直線飛行，控制物體運動的自然法則與飛機靜止時是一樣的。我們稱飛機內部為一個慣性參照系。（「慣性」一詞原指牛頓第一運動定律。慣性是每個物體所固有的當沒有外力作用時保持靜止或勻速直線運動的屬性。慣性參照系是一系列此規律成立的參照系。
另一個例子。讓我們考查大地本身。地球的周長約40，000公里。由於地球每24小時自轉一周，地球赤道上的一點實際上正以每小時1600公里的速度向東移動。然而我敢打賭說Steve Young在向Jerry Rice（二人都是橄欖球運動員。譯者注）觸地傳球的時候，從未對此擔心過。這是因為大地在作近似的勻速直線運動，地球表面幾乎就是一個慣性參照系。因此它的運動對其他物體的影響很小，所有物體的運動都表現得如同地球處於靜止狀態一樣。
實際上，除非我們意識到地球在轉，否則有些現象會是十分費解的。（即，地球不是在沿直線運動，而是繞地軸作一個大的圓周運動）
例如：天氣（變化）的許多方面都顯得完全違反物理規律，除非我們對此（地球在轉）加以考慮。另一個例子。遠程炮彈並非象他們在慣性系中那樣沿直線運動，而是略向右（在北半球）或向左（在南半球）偏。（室外運動的高爾夫球手們，這可不能用於解釋你們的擦邊球）對於大多數研究目的而言，我們可以將地球視為慣性參照系。但偶爾，它的非慣性表徵將非常嚴重（我想把話說得嚴密一些）。
這里有一個最低限度：愛因斯坦的第一假設使此類系中所有的物理規律都保持不變。運動的飛機和地球表面的例子只是用以向你解釋這是一個平日里人們想都不用想就能作出的合理假設。誰說愛因斯坦是天才？

愛因斯坦第二假設
19世紀中頁人們對電和磁的理解有了一個革命性的飛躍，其中以詹姆斯.麥克斯韋（James Maxwell）的成就為代表。電和磁兩種現象曾被認為毫不相關，直到奧斯特（Oersted）和安培（Ampere）證明電能產生磁；法拉弟（Faraday）和亨利（Henry）證明磁能產生電。現在我們知道電和磁的關系是如此緊密，以致於當物理學家對自然力進行列表時，常常將電和磁視為一件事。
麥克斯韋的成就在於將當時所有已知的電磁知識集中於四個方程中：

（如果你沒有上過理解這些方程所必需的三到四個學期的微積分課程，那麼就坐下來看它們幾分鍾，欣賞一下其中的美吧）
麥克斯韋方程對於我們的重要意義在於，它除了將所有人們已知的電磁知識加以描述以外，還揭示了一些人們不知道的事情。例如：構成這些方程的電磁場可以以振動波的形式在空間傳播。當麥克斯韋計算了這些波的速度後，他發現它們都等於光速。這並非巧合，麥克斯韋（方程）揭示出光是一種電磁波。
我們應記住的一個重要的事情是：光速直接從描述所有電磁場的麥克斯韋方程推導而來。
現在我們回到愛因斯坦。
愛因斯坦的第一個假設是所有慣性參照系中的物理規律相同。他的第二假設是簡單地將此原則推廣到電和磁的規律中。這就是，如果麥克斯韋假設是自然界的一種規律，那麼它（和它的推論）都必須在所有慣性系中成立。這些推論中的一個就是愛因斯坦的第二假設：光在所有慣性系中速度相同
愛因斯坦的第一假設看上去非常合理，他的第二假設延續了第一假設的合理性。但為什麼它看上去並不合理呢？
火車上的試驗
為了說明愛因斯坦第二假的合理性，讓我們來看一下下面這副火車上的圖畫。 火車以每秒100，000，000米/秒的速度運行，Dave站在車上，Nolan站在鐵路旁的地面上。Dave用手中的電筒「發射」光子。

光子相對於Dave以每秒300,000,000米/秒的速度運行，Dave以100,000,000米/秒的速度相對於Nolan運動。因此我們得出光子相對於Nolan的速度為400,000,000米/秒。
問題出現了：這與愛因斯坦的第二假設不符！愛因斯坦說光相對於Nolan參照系的速度必需和Dave參照系中的光速完全相同，即300，000，000米/秒。那麼我們的「常識感覺」和愛因斯坦的假設那一個錯了呢？

好，許多科學家的試驗（結果）支持了愛因斯坦的假設，因此我們也假定愛因斯坦是對的，並幫大家找出常識相對論的錯誤之處。
記得嗎？將速度相加的決定來得十分簡單。一秒鍾後，光子已移動到Dave前300，000，000米處，而Dave已經移動到Nolan前100，000，000米處。其間的距離不是400，000，000米只有兩種可能：
1、 相對於Dave的300，000，000米距離對於Nolan來說並非也是300，000，000米
2、 對Dave而言的一秒鍾和對Nolan而言的一秒鍾不同
盡管聽起來很奇怪，但兩者實際上都是正確的。

愛因斯坦第二假設
時間和空間
我們得出一個自相矛盾的結論。我們用來將速度從一個參照系轉換到另一個參照系的「常識相對論」和愛因斯坦的「光在所有慣性系中速度相同」的假設相抵觸。只有在兩種情況下愛因斯坦的假設才是正確的：要麼距離相對於兩個慣性系不同，要麼時間相對於兩個慣性系不同。
實際上，兩者都對。第一種效果被稱作「長度收縮」，第二種效果被稱作「時間膨脹」。

長度收縮：
長度收縮有時被稱作洛倫茨（Lorentz）或洛倫茨－弗里茨格拉德（FritzGerald）收縮。在愛因斯坦之前,洛倫茨和弗里茨格拉德就求出了用來描述（長度）收縮的數學公式。但愛因斯坦意識到了它的重大意義並將其植入完整的相對論中。這個原理是： 參照系中運動物體的長度比其靜止時的長度要短下面用圖形說明以便於理解：
上部圖形是尺子在參照系中處於靜止狀態。一個靜止物體在其參照系中的長度被稱作他的「正確長度」。一個碼尺的正確長度是一碼。下部圖中尺子在運動。用更長、更准確的話來講：我們相對於某參照系，發現它（尺子）在運動。長度收縮原理指出在此參照系中運動的尺子要短一些。
這種收縮並非幻覺。當尺子從我們身邊經過時，任何精確的試驗都表明其長度比靜止時要短。尺子並非看上去短了，它的確短了！然而，它只在其運動方向上收縮。下部圖中尺子是水平運動的，因此它的水平方向變短。你可能已經注意到，兩圖中垂直方向的長度是一樣的。

時間膨脹：
所謂的時間膨脹效應與長度收縮很相似，它是這樣進行的：
某一參照系中的兩個事件，它們發生在不同地點時的時間間隔
總比同樣兩個事件發生在相同地點的時間間隔長。
這更加難懂，我們仍然用圖例加以說明：

圖中兩個鬧鍾都可以用於測量第一個鬧鍾從A點運動到B點所花費的時間。然而兩個鬧鍾給出的結果並不相同。我們可以這樣思考：我們所提到的兩個事件分別是「鬧鍾離開A點」和「鬧鍾到達B點」。在我們的參照系中，這兩個事件在不同的地點發生（A和B）。然而，讓我們以上半圖中鬧鍾自身的參照系觀察這件事情。從這個角度看，上半圖中的鬧鍾是靜止的（所有的物體相對於其自身都是靜止的），而刻有A和B點的線條從右向左移動。因此「離開A點」和「到達B點」著兩件事情都發生在同一地點！（上半圖中鬧鍾所測量的時間稱為「正確時間」）按照前面提到的觀點，下半圖中鬧鍾所記錄的時間將比上半圖中鬧鍾從A到B所記錄的時間更長。
此原理的一個較為簡單但不太精確的陳述是：運動的鍾比靜止的鍾走得更慢。最著名的關於時間膨脹的假說通常被成為雙生子佯謬。假設有一對雙胞胎哈瑞和瑪麗，瑪麗登上一艘快速飛離地球的飛船（為了使效果明顯，飛船必須以接近光速運動），並且很快就返回來。我們可以將兩個人的身體視為一架用年齡計算時間流逝的鍾。因為瑪麗運動得很快，因此她的「鍾」比哈瑞的「鍾」走得慢。結果是，當瑪麗返回地球的時候，她將比哈瑞更年輕。年輕多少要看她以多快的速度走了多遠。
時間膨脹並非是個瘋狂的想法，它已經為實驗所證實。最好的例子涉及到一種稱為介子的亞原子粒子。一個介子衰變需要多少時間已經被非常精確地測量過。無論怎樣，已經觀測到一個以接近光速運動的介子比一個靜止或緩慢運動的介子的壽命要長。這就是相對論效應。從運動的介子自身來看，它並沒有存在更長的時間。這是因為從它自身的角度看它是靜止的；只有從相對於實驗室的角度看該介子，我們才會發現其壽命被「延長」或「縮短」了。?
應該加上一句：已經有很多很多的實驗證實了相對論的這個推論。（相對論的）其他推論我們以後才能加以證實。我的觀點是，盡管我們把相對論稱作一種「理論」，但不要誤認為相對論有待於證實，它（實際上）是非常完備的。

伽瑪參數（γ）
現在你可能會奇怪：為什麼你在日常生活中從未注意到過長度收縮和時間膨脹效應？例如根據剛才我所說的，如果你驅車從俄荷馬城到勘薩斯城再返回，那麼當你到家的時候，你應該重新對表。因為當你駕車的時候，你的表應該比在你家裡處於靜止狀態的表走得慢。如果到家的時候你的表現時是3點正，那麼你家裡的表都應該顯示一個晚一點的時間。為什麼你從未發現過這種情況呢？
答案是：這種效應顯著與否依賴於你運動速度的快慢。而你運動得非常慢（你可能認為你的車開得很快，但這對於相對論來說，是極慢的）。長度收縮和時間膨脹的效果只有當你以接近光速運動的時候才能注意到。而光速約合186，300英里/秒（或3億米/秒）。在數學上，相對論效應通常用一個系數加以描述，物理學家通常用希臘字母γ加以表示。這個系數依賴於物體運動的速度。例如，如果一根米尺（正確長度為1米）快速地從我們面前飛過，則它相對於我們的參照系的長度是1/γ米。如果一個鍾從A點運動到B點要3秒鍾，那麼相對於我們的握障擔�飧齬�壇中?/γ秒。
為了理解現實中為什麼我們沒有注意到相對論效應，讓我們看一下（關於）γ的公式： 這里的關鍵是分母中的v2/c2。v是我們所討論的物體的運動速度，c是光速。因為任何正常尺寸物體的速度遠小於光速，所以v/c非常小；當我們將其平方後（所得的結果）就更小了。因此對於所有實際生活中通常尺寸的物體而言，γ的值就是1。所以對於普通的速度，我們通過乘除運算後得到的長度和時間沒有變化。為了說明此事，下面有一個對應於不同速度的γ值表。（其中）最後一列是米尺在此速度運動時的長度（即1/γ米）。
第一列中c仍舊表示光速。.9c等於光速的十分之九。為了便於參照舉個例子：「土星五號」火箭的飛行速度大約是25，000英里/小時。你看，對於任何合理的速度，γ幾乎就是1。因此長度和時間幾乎沒有變化。在生活中，相對論效應只是發生在科幻小說（其中的飛船遠比「土星五號」快得多）和微觀物理學中（電子和質子常被加速到非常接近光速的速度）。在從芝加哥飛往丹佛的路上，這種效應是不會顯現出來的。
宇宙執法者的歷險

宇宙執法者AD在A行星上被邪惡的EN博士所擒。EN博士給AD喝了一杯13小時後發作的毒酒，並告訴AD解葯在距此40，000，000，000公里遠的B行星上。AD得知此情況後立即乘上其0.95倍光速的星際飛船飛往B星，那麼：

AD能即使到達B星並取得解葯嗎？
我們做如下的計算：
A、B兩行星之間的距離為40，000，000，000公里。飛船的速度是1，025，000，000公里/小時。把這兩個數相除，我們得到從A行星到B行星需要39小時。
那麼AD必死無疑。
等一下！這只對於站在A行星上的人而言。由於毒葯在AD的體內是要經過新陳代謝（才能發作）的，我們必須從AD的參照系出發研究這一問題。我們可以用兩種方法做這件事情，它們將得到相同的結論。
1. 設想一個大尺子從A行星一致延伸到B行星。這個尺子有40，000，000，000公里長。然而，從AD的角度而言，這個尺子以接近光速飛過他身邊。我們已經知道這樣的物體會發生長度收縮現象。在AD的參照系中，從A行星到B行星的距離以參數γ在收縮。在95％的光速下，γ的值大約等於3.2。因此AD認為這段路程只有12，500，000，000公里遠（400億除以3.2）。我們用此距離除以AD的速度，得到12.2小時，AD將提前將近1小時到達B行星！
2. A行星上的觀察者會發現AD到達B需要花費大約39小時時間。然而，這是一個膨脹後的時間。我們知道AD的「鍾」以參數γ（3.2）變慢。為了計算AD參照系中的時間，我們再用39小時除以3.2，得到12.2小時。（也）給AD剩下了大約1小時（這很好，因為這給了AD20分鍾時間離開飛船，另外20分鍾去尋找解葯）。

AD將生還並繼續與邪惡戰斗。

如果對上文中我的描述加以仔細研究，你會發現許多似是而非，非常微妙的東西。當你深入地思考它的時候，一般你最終將提出這樣一個問題：「等一下，在AD的參照系中，EN的鍾表走得更慢了，因此在AD的參照系中，宇宙旅行應花費更長的時間，而不是更短...
如果你對這個問題感興趣或者覺得困惑，你可能應該看一下後文《宇宙執法者的歷險——微妙的時間》。或者你可以相信我所說的話「如果你把所有的因果都弄清楚，那麼所有（這些）都是正確的」並跳到《質量和能量》一章。

宇宙執法者的歷險——微妙的時間
好，這就是我們剛剛看到的。我們已經發現在AD相對於EN參照系旅行中的時間膨脹。在EN參照系中，AD是運動的，因此AD的鍾走得慢。結果是在此次飛行中EN的鍾走了39小時，而AD的鍾走了12小時。這常常使人們產生這樣的問題：

相對於AD的系，EN是運動的，因此EN的鍾應該走得慢。因此當AD到達B行星的時候，他的鍾走的時間比EN的長。誰對？長還是短？
好問題。當你問這個問題的時候，我知道你已經開始進入情況了。在開始解釋之前，我必須聲明在前文所敘述的事情都是對的。在我所描述的情況下，AD可以及時拿到解葯。現在讓我們來解釋這個徉謬。這與我尚未提及的「同時性」有關。相對論的一個推論是：同一參照系中的兩個同時（但不同地點）發生的事件相對於另一個參照系不同時發生。
讓我們來研究一些同時發生的事件。
首先，讓我們假設EN和AD在AD離開A行星時同時按下秒錶。按照EN的表，這趟B行星之旅將花費39小時。換言之，EN的表在AD到達B行星時讀數為39小時。因為時間膨脹，AD的表與此同時讀數為12.2小時。即，以下三件事情是同時發生的：
1、 EN的表讀數為39
2、 AD到達B行星
3、 AD的表讀數為12.2

這些事件在EN的參照系中是同時發生的。
現在在AD的參照系中，上述三個事件不可能同時發生。更進一步，因為我們知道EN的表一定以參數γ減慢（此處γ大約為3.2），我們可以計算出當AD的表讀數為12.2小時的時候，EN的表的讀數為12.2/3.2＝3.8小時。因此在AD的系中，這些事情是同時發生的：
1、 AD到達B行星
2、 AD的鍾的讀數為1.2
3、 EN的鍾的讀數為3.2

前兩項在兩個系中都是相同的，因為它們在同一地點——B行星發生。兩個同一地點發生的事件要麼同時發生，要麼不同時發生，在這里，參照系不起作用。
從另一個角度看待此問題可能會對你有所幫助。你所感興趣的事件是從AD離開A行星到AD到達B行星。一個重要的提示：AD在兩個事件中都存在。也就是說，在AD的參照系中，這兩個事件在同一地點發生。由此，AD參照系的事件被稱作「正確時間」，所有其他系中的時間都將比此系中的更長（參見時間膨脹原理）。不管怎樣，如果你對AD歷險中的時間膨脹感到迷惑，希望這可以使之澄清一些。如果你原本不糊塗，那麼希望你現在也不。
質量和能量
除了長度收縮和時間膨脹以外，相對論還有許多推論。其中最著名、最重要的是關於能量的。
能量有許多狀態。任何運動的物體都因其自身的運動而具有物理學家所謂的「動能」。動能的大小和物體的運動速度及質量有關。（「質量」非常類似於「重量」，但並不完全相同）放在架子上的物體具有「引力勢能」。因為如果架子被移掉，它就（由於引力）具有獲得動能的可能。
熱也是一種形式的能，其最終可以歸結於組成物質的原子和分子的動能，此外還有許多其他形式的能。
把上述現象都和能量聯系起來的原因，即它們之間的聯系，是能量守恆定律。這個定律是說，如果我們把宇宙中全部的能量都加起來（我們可以用象焦耳或千瓦時這樣的單位定量地描述能量），其總量永不改變。此即，能量從不會產生或消滅，盡管它們可以從一種形態轉化為另一種形態。例如，汽車是一種可以將（在引擎的汽缸中的）熱能轉化為（汽車運動的）動能的設備；燈泡（可以）將電能轉化為光能（這又是兩種能的形式）。
愛因斯坦在他的相對論中發現了能量的另一種形式，有時被稱作「靜能量」。我已經指出一個運動物體由於其運動而具有了能量。但愛因斯坦發現，同樣一個物體在其靜止不動的時候同樣具有能量。物體內靜能量的數量依賴於其質量，並以公式E＝mc2給出。
由於光速是如此之大的一個數，一個典型物體

④ 「引力波」用英語怎麼說

gravitational wave直譯是引力的波。

⑤ 英語閱讀翻譯300之3，接納人工翻譯，在線等

激光光束被用來生產具有強大能量的光束。這種光束是如此能量巨大以至於他能快速的在鋼鐵上製造洞。在今天，激光被廣泛應用於越來越多的領域。
為什麼激光比其他的光更強大呢？是什麼使激光光束不同於其他的光束？
激光是一種光和一種形式的能量。激光光束有非常短的波組成，這些波全部都波長一樣。激光光束一直保持上升和下降，然後會越來越長。這些變化都是非常快的，我們不能看見。在激光光束結束的這段時間，下一階段光爆裂的能量正在逐漸獲得，所以當激光光束再一次開始時，他會是一次很強的爆發。激光光束不會傳播，這就是說，他不會變得想起他的光束一樣越來越廣。這就是激光光束能保持它的能量，且比其他光束更強大的原因 。