为什么爱因斯坦能提出超前百年的相对论？

在1905年，爱因斯坦提出了划时代的时空理论——狭义相对论，由此掀起了物理学的变化，现代物理学的一大基石宣告降生。10年之后，爱因斯坦又提出了全新的引力理论——广义相对论。一百多年后，爱因斯坦的理论预言才逐渐被现代科技所证实。那么，在昔时科技尚不发财的环境下，为什么爱因斯坦可以或许提出如斯超前的理论呢？

事实上，在爱因斯坦那个年月，相对论的种子已经起头萌芽。那时间进入20宿世纪之后，物理学家遍及认为物理大厦已经根基建造落成，后宿世只需做一些修补工作就行。然而，飘零在物理学大厦上空的一朵乌云让一些物理学家感应不安。

早前的物理学家认为，真空中遍布以太，这是光传布的介质，以太系就是宇宙的绝对静止参照系。为了证实以太的存在，迈克耳逊和莫雷两位物理学家进行了一项闻名的光干与尝试。成果表白，宇宙中不存在以太，而光速在任何参照系里都是不变的。

关于光速的不变性，在更早的麦克斯韦光速公式中已经可见一斑。在麦克斯韦的真空光速公式中，计较光速的两个常数（真空介电常数、真空磁导率）只与真空有关，并不存在任何的偏向性，这意味着光速是不变的。

不外，以太概念深切那个时代物理学家的思维，即即是那时的大物理学家洛伦兹也始终对峙以太的存在。为领会释迈克耳逊-莫雷尝试，洛伦兹提出了一种数学手段——洛伦兹变换。

爱因斯坦则提出了完全分歧的观点，他对峙尝试的成果，认为光速是不变的，而变的是时候和空间。由此，爱因斯坦创立了狭义相对论。在爱因斯坦看来，牛顿的绝对时空不雅是不当作立的，时空因为参照系的分歧而分歧。从狭义相对论推导出的钟慢效应、质能方程等结论最终都被尝试一一证实，并获得应用。

在创立狭义相对论之后，爱因斯坦一向在研究若何把引力也纳入相对论系统。爱因斯坦用物质和能量弯曲时空发生的几何效应来诠释引力现象，由此创立了广义相对论。

基于广义相对论，爱因斯坦做出了一系列主要的预言，此中包罗引力透镜效应、引力红移、黑洞、引力波。但在那个时代，受制于有限的科技程度，良多预言都无法进行验证。直到比来这些年，引力波、黑洞等现象才被直接探测到。

之所以爱因斯坦可以或许提出超前的物理学理论，一部门原因当然离不开他那极为灵敏的物理学思维，还有一部门原因是爱因斯坦也是站在巨人的肩膀上。在那个时代，已经有几位物理学家接近狭义相对论。若是再晚个5年，狭义相对论就不属于爱因斯坦。

但广义相对论就纷歧样了，没有爱因斯坦，生怕再过50年可能也没有人会提出这个引力理论。广义相对论是爱因斯坦平生最引觉得豪的当作就，他很是相信本身的理论最终会获得尝试的证实。

发表于 2019-07-29 23:03
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