為什么愛因斯坦能提出超前百年的相對論？

在1905年，愛因斯坦提出了劃時代的時空理論——狹義相對論，由此掀起了物理學的變化，現代物理學的一大基石宣告降生。10年之后，愛因斯坦又提出了全新的引力理論——廣義相對論。一百多年后，愛因斯坦的理論預言才逐漸被現代科技所證實。那么，在昔時科技尚不發財的環境下，為什么愛因斯坦可以或許提出如斯超前的理論呢？

事實上，在愛因斯坦那個年月，相對論的種子已經起頭萌芽。那時間進入20宿世紀之后，物理學家遍及認為物理大廈已經根基建造落成，后宿世只需做一些修補工作就行。然而，飄零在物理學大廈上空的一朵烏云讓一些物理學家感應不安。

早前的物理學家認為，真空中遍布以太，這是光傳布的介質，以太系就是宇宙的絕對靜止參照系。為了證實以太的存在，邁克耳遜和莫雷兩位物理學家進行了一項聞名的光干與嘗試。成果表白，宇宙中不存在以太，而光速在任何參照系里都是不變的。

關于光速的不變性，在更早的麥克斯韋光速公式中已經可見一斑。在麥克斯韋的真空光速公式中，計較光速的兩個常數（真空介電常數、真空磁導率）只與真空有關，并不存在任何的偏向性，這意味著光速是不變的。

不外，以太概念深切那個時代物理學家的思維，即即是那時的大物理學家洛倫茲也始終對峙以太的存在。為領會釋邁克耳遜-莫雷嘗試，洛倫茲提出了一種數學手段——洛倫茲變換。

愛因斯坦則提出了完全分歧的觀點，他對峙嘗試的成果，認為光速是不變的，而變的是時候和空間。由此，愛因斯坦創立了狹義相對論。在愛因斯坦看來，牛頓的絕對時空不雅是不當作立的，時空因為參照系的分歧而分歧。從狹義相對論推導出的鐘慢效應、質能方程等結論最終都被嘗試一一證實，并獲得應用。

在創立狹義相對論之后，愛因斯坦一向在研究若何把引力也納入相對論系統。愛因斯坦用物質和能量彎曲時空發生的幾何效應來詮釋引力現象，由此創立了廣義相對論。

基于廣義相對論，愛因斯坦做出了一系列主要的預言，此中包羅引力透鏡效應、引力紅移、黑洞、引力波。但在那個時代，受制于有限的科技程度，良多預言都無法進行驗證。直到比來這些年，引力波、黑洞等現象才被直接探測到。

之所以愛因斯坦可以或許提出超前的物理學理論，一部門原因當然離不開他那極為靈敏的物理學思維，還有一部門原因是愛因斯坦也是站在巨人的肩膀上。在那個時代，已經有幾位物理學家接近狹義相對論。若是再晚個5年，狹義相對論就不屬于愛因斯坦。

但廣義相對論就紛歧樣了，沒有愛因斯坦，生怕再過50年可能也沒有人會提出這個引力理論。廣義相對論是愛因斯坦平生最引覺得豪的當作就，他很是相信本身的理論最終會獲得嘗試的證實。

發表于 2019-07-29 23:03
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