提到物理学家恩斯特·马赫,很多人其实都不太了解,可事实上,他为物理学所做出的贡献绝对不容小觑。以爱因斯坦的广义相对论为例,这是对经典力学发起的一次巨大冲击,也是二十世纪物理学界最伟大的发现之一。它首次将许多科学家们原有的基本物理观念革新,让人类对世界有了一个全新的认知。但并没有多少人知道,广义相对论的雏形,其实就受到了马赫思想的影响。
在马赫看来,整个世界上的所有物质都是由一种中性的“要素”演化而来,我们所看到的,所想象到的一切事物,也基本上都是这种要素的复合体。“要素”存在于虚无,又从虚无影响整个世界。别说是那个时代的人,即便是放到现在,这种思维都是十分超前的。
不仅如此,马赫甚至想到用函数关系来寻找“要素”和现实之间的具体联系。如果真的找到了这个函数关系式,那么我们现如今所收获的一切知识都只不过是表象,只不过是要素关系的延伸。
其实许多物理学家在第一次看到这种理解的时候,都会认为马赫的想法完全是异想天开。这种理论就像是“日心说”对“地心说”的冲击,让许多人大为震惊。假如我们生活中所有的一切都属于“假设”范畴内的东西,那么我们存在的证明又是什么?好在爱因斯坦为马赫用一种相对比较柔和的方式做出了解答,也就是相对论的提出。
爱因斯坦用科学的方法去解释哲学的问题,其根本理念和马赫是相同的。在爱因斯坦之前,马赫制造出许多让人难以理解的复杂数据,以此来证明科学定律和现实的联系其实更像是和人类思维的联系。可由于这些数据都实在是太难以理解,所以不少人甚至将马赫看作是神棍。
事实上,相比于马赫的猜想,他一生的主要研究重心还是在实验物理学上面,马赫数便是他提出了超声学原理之后创造出来的一种相对数值。尽管在刚开始的时候并没有多少人能够理解这个全新的物理量,但随着时间的推移以及人类对世界更加全面的认识,马赫数如今已经成为了流体力学中的一个常用概念,基本单位以M表示。
马赫的运用要求既然属于基本物理量的范畴,那么在使用马赫解决物理问题的时候,自然就会有一定的条件限制。当我们在以马赫为基本单位去解决问题的时候,就必须要同时给出高度和大气条件。如果以上两点都不能满足,那么我们用一马赫(即340米/秒)的速度测算出来的结果,必然会和实际结果存在较大的误差。