為什么愛因斯坦的相對論能夠成為主流理論？
起首，一個理論到底是不是真的，或者說是不是一個及格的科學理論，我們不是純粹依靠著嘴上說說，而是要腳踏實地地去闡發和驗證。那愛因斯坦的相對論是真的么？謎底其實很直接，就是真的，并且是十分切確的科學理論。
相對論到底說了些什么？
我們先說狹義相對論，狹義相對論現實上是同一時候和空間，愛因斯坦認為時候和空間并不是彼此自力的，于是，他提出了三維時空的概念，認為光速是時空的特別屬性。
除此之外，他還同一了質量和能量，提出了質能等價，也就是聞名的質能方程E=mc^2，他認為，質量和能量其實是一個工具的兩個面，質量里有能量，能量里有質量。
至于廣義相對論，其實是一個研究引力的理論，愛因斯坦認為，引力的素質是時空的彎曲。
而地球之所以會繞著太陽轉，就是因為太陽彎曲了四周的時空，而地球只是沿著測地線在活動罷了。這里的測地線其實就是三維時空中的兩點之間的最短距離。若是，放在二維上看，就是下面這樣：
相對論到底對不合錯誤？
那一個理論對不合錯誤，多說無益，拉出來遛一遛就知道。所以，最簡單粗暴的法子就是用嘗試來驗證這個理論。其實，科學家們也是這么想的。不外，相對論效應現實上要到高速狀況下或者引力出格大時才有很較著的現象，所以這也是考驗嘗試儀器精度的嘗試。
我們仍是從狹義相對論說起，狹義相對論其實可以導出“時候膨脹效應”、“尺縮效應”等結論。于是，科學家起頭思慮若何去驗證這些奇葩的結論。現實上，驗證的嘗試有良多。我們就提兩個，一個是μ子嘗試，一個是銫原子鐘嘗試。
μ子是一種半衰期很短的粒子，科學家試圖把讓它在高速狀況下飛翔，以此來不雅測μ子的半衰期，若是變長了，那申明確實存在“時候膨脹效應”，而幾個國度的科學家都做過近似的嘗試，得出的結論就是μ子的半衰期確實變長了，十分合適狹義相對論推導的成果。
銫原子鐘嘗試，說白了就是讓兩架飛機對好鐘，然后讓一架高速飛起來，最后在比對時候。
當然這個嘗試我只是簡單說說，這里其實還要考慮引力紅移等環境，而且大大都時辰這個嘗試，用的遠不止2只鐘。
不外，好在這么麻煩的嘗試是科學家來做，而他們得出的結也確實合適狹義相對論的預言相符。
以上所說的就是狹義相對論的嘗試證實。接下來，我們再說說廣義相對論的。現實上，廣義相對論的嘗試每一次都很顫動。起首，是1919年，由愛丁頓帶隊不雅測日全食時，光線偏折的環境。
此次獲得成果最后是合適廣義相對論的預言的，那時也用牛頓的萬有引力心猿意馬律計較過，但和現實成果相差的比力多。所以，這是廣義相對論匹敵牛頓萬有引力心猿意馬律的一次勝利。
除此之外，還有水星進動，牛頓力學告訴我們，行星繞恒星活動，一個周期竣事之后，還會回到原點，然后起頭繼續下一個周期。但真實的環境確實下面這樣的：
這也是一向以來牛頓理論一向無法詮釋的問題，可是廣義相對論直接就預言了這樣的環境發生。
然后，還有引力透鏡現象。這個現象也是廣義相對論所預言的，說的就是當布景的光源顛末引力場四周的時辰，光線就會像是經由過程了透鏡一樣發生彎曲的結果。這個現象也被科學家不雅測到了。
還有，引力紅移，這個是說光或其他類型的波要遠離引力場的時辰，頻譜會標的目的紅色端偏移。
這種現象在良多引力出格大的星體上會很較著，廣義相對論也被科學家不雅測到了。
兩個預言
除此之外，愛因斯坦的廣義相對論預言了黑洞和引力波的存在，黑洞不僅找到了，還拍了照。
至于引力波，LIGO也不雅測到了兩個黑洞歸并的引力波，還捕獲到了兩個中子星歸并的引力波。
牛頓力學和相對論
可以說相對論是與嘗試和不雅測現象擬合得十分完美的理論，這也是為什么它被整個科學界所接管。但僅僅是這樣還不敷，它還標的目的下兼容了牛頓力學，牛頓力學可以說是相對論在宏不雅低速下的近似解。
基于這幾點，我們就可以認心猿意馬相對論是一個及格的科學理論。
- 發表于 2019-09-14 02:01
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