如果沒有愛因斯坦,相對論到現在會被發現嗎?
相對論是關於時空和引力的理論,主要由愛因斯坦創立,依其研究對象的不同可分為狹義相對論和廣義相對論。相對論和量子力學的提出給物理學帶來了革命性的變化,它們共同奠定了現代物理學的基礎。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」、「彎曲時空」等全新的概念。
狹義與廣義相對論的區別在於所討論的問題是否涉及引力(彎曲時空),即狹義相對論只涉及那些沒有引力作用或者引力作用可以忽略的問題,而廣義相對論則是討論有引力作用時的物理學的。
現在人們一提起相對論就會想到愛因斯坦,事實上,狹義相對論和廣義相對論的實驗基礎早在相對論提出之前很久就出現了。光速不變在狹義相對論提出的時候算是已經比較廣泛被學術界接受了,畢竟實驗結果擺在那裡。所以即使沒有愛因斯坦,狹義相對論也會很快被其他科學家所提出來。
至於廣義相對論,早在牛頓的時代慣性質量和引力質量嚴格相等就已經是眾所周知了。但並非沒有人思考過這裡面蘊含的玄機。在經典理論物理的三大領域中,電動力學本身就是洛倫茲協變的,無需改寫;統計力學有一定的特殊性,但這一特殊性並不帶來很多急需解決的原則上的困難;而經典力學的大部分都可以成功的改寫為相對論形式,以使其可以用來更好的描述高速運動下的物體,但是唯獨牛頓的引力理論無法在狹義相對論的框架體系下改寫,這直接導致愛因斯坦擴展其狹義相對論,而得到了廣義相對論。
在創立狹義相對論後,愛因斯坦曾經說,如果他沒有發現狹義相對論,恐怕幾年之內就會被發現,因為當時的理論已經呼之欲出,並且有實驗數據支撐。但是如果他沒有提出廣義相對論,恐怕50年內都不會被發現。也許沒有愛因斯坦,我們現在還沒法提出廣義相對論。
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