如果沒有愛因斯坦,相對論到現在被發現的概率有多大?

劉燕媚


愛因斯坦這一生為科學做出了巨大的貢獻,大家說到愛因斯坦就會想到他的相對論,這是他的代表性成就,一個人就促成了20世紀物理學的兩大支柱之一。同時愛因斯坦因光電效應獲得諾貝爾物理學獎,這也為了量子力學的發展奠定了基礎。

人類的科學發展到現在這個樣子,愛因斯坦在中間擔當著重要的角色之一。相對論不像其他的理論,有著前仆後繼的人才梯隊,是呈現遞進式發展。在一些科學理論的發展大潮中少了某個人自然會有其他人替代,但是相對論有點像是另闢蹊徑一般,愛因斯坦一個人就撐起了一片天。


相對論分為狹義相對論和廣義相對論,狹義相對論是在1905年被提出的。當時的MM實驗這朵烏雲促成了相對論的提出,如果沒有愛因斯坦自然會有其他的科學家去鑽研到這個領域。1904年在愛因斯坦之前洛倫茲就發表了洛倫茲變換公式如下,看起來是不是很熟悉?


但是洛倫茲並沒有繼續打破思維定勢研究下去導致和相對論失之交臂。

愛因斯坦大約又經過十年的時間打磨,在1916年發表了他的廣義相對論。這不僅僅是打破了牛頓的絕對時空觀那麼簡單,廣義相對論的核心就是時空彎曲,這是很難想象的。以至於他提出後都很少有人去理解,就像是愛因斯坦已經嘗過了螃蟹的鮮美,告訴你可以吃你都不敢吃?

所以我認為如果沒有愛因斯坦,狹義相對論也會有人提出來可能就不是這個名字了,而廣義相對論就會更難一點,但是被發現也只是時間的問題。


這裡是科學黑洞,歡迎你的關注與點評。


科學黑洞


相對論是現代物理學的兩大基礎理論之一,宇宙學、未來的星際航行等方面都離不開這個理論的支撐。相對論有狹義和廣義之分,前者是基於平直時空,並沒有納入引力,而後者則是目前關於引力的最好理論。那麼,假如沒有愛因斯坦,如此重要的物理學理論會被發現嗎?

事實上,關於這個問題,愛因斯坦本人曾有過表態。在愛因斯坦看來,如果他沒有提出狹義相對論,五年之內就會有其他物理學家提出。然而,換成廣義相對論,則五十年之內也不會有其他物理學家提出。可以看出,愛因斯坦對於率先創立廣義相對論感到十分自豪。

在愛因斯坦創立狹義相對論之前,當時的物理學面臨一些難題,邁克爾遜-莫雷實驗表明以太不存在,光速相對於不同參照系是不變的;並且更早之前的麥克斯韋電磁理論表明真空中的光速只能是恆定的常數,這與伽利略變換相矛盾。

對於這種現象,洛倫茲和斐茲傑惹獨立提出洛倫茲-斐茲傑惹變換來進行解釋,從而維持牛頓的絕對時空觀。與此同時,龐加萊提出相對性原理,並猜想光速是物體的運動速度上限。雖然這些物理學家都已經逐漸接近狹義相對論,但他們在本質上都沒有摒棄絕對時空觀,只有愛因斯坦以相對論性原理和光速不變原理為基礎提出了相對時空觀,創立了狹義相對論。

至於廣義相對論的創立,這就是源自於愛因斯坦那超凡的物理洞察力,他把引力產生的原因創造性地歸結為物質彎曲時空。愛因斯坦對引力的解釋是前所未有的,並且也取得了前所未有的成功。當年愛丁頓通過星光偏轉實驗證實了廣義相對論的預言之後,愛因斯坦表現得很平靜,因為他本人對這個自洽且優雅的理論非常自信。愛因斯坦表示,如果廣義相對論錯了,他將為“造物主”感到遺憾。

如果沒有愛因斯坦,很難說後來的人能夠提出廣義相對論。或許未來的物理學家發現異常的引力現象之後,只是對萬有引力定律進行修修補補,而非發現適用範圍廣得多的廣義相對論。


火星一號


相對論提出至今快一百年了。如果沒有愛因斯坦,其他的科學家一樣能發現相對論,概率無限接近百分百。所以差不多就算是百分百吧。

要知道這一百年並不是唐朝時期、宋朝時期、清朝時期的一百年。

這一百年裡,人類對天文、微觀世界的探索,自然能帶動相對論的“出現”。




奇葩革命


沒有人去否認愛因斯坦的偉大,如今愛因斯坦四個字已經不僅僅是一個人名,更是高智商的代名詞,比如說我們經常會聽到:“某某”是行業的“愛因斯坦”,就說明愛因斯坦的偉大!

但是來了!

任何再偉大的人物都是時代的產物,而且沒有任何人是不可替代的,簡單說,如果沒有愛因斯坦,相對論也肯定會被發現,肯定會有下一個愛因斯坦橫空出世。

就如同有人經常說如果沒有拿破崙或者希特勒,歐洲歷史會如何進展,同樣道理,沒有他們兩個,會有其他人取代他們兩人的角色!

最明顯的是愛因斯坦的狹義相對論,事實上在狹義相對論被愛因斯坦提出來之前,洛倫茲等科學家已經比較接近相對論的概念,比如說著名的“洛倫茲變換”已經明確了“光速恆定”和在不同慣性參照物下事物的相對運動速度,而之後“洛倫茲變換”也成為了狹義相對論的一個重要方程組!

所以,可以預見的是,即使沒有愛因斯坦,狹義相對論也講很快被提出來。

而廣義相對論顯得比較特別,它是對我們宇宙時空觀的徹底顛覆,從絕對的時空觀到相對的時空觀,這絕對是一個思維上的巨大改變。如果沒有愛因斯坦,相對狹義相對論,科學家們發現廣義相對論的時間會比較晚,但不至於現在還沒有發現。很多宇宙天體造成的異常現象(比如說引力透鏡)會促使科學家向廣義相對論靠近!


宇宙探索


先給出明確的答案,沒有愛因斯坦狹義相對論的發現會推遲頂多5年,而廣義相對論的發現可能會推遲30年之久。


對這個問題的客觀回答一定要從物理學史的角度出發。有的人說,沒有愛因斯坦就不會有相對論,這就是沒有系統學習過的物理史造成的誤解。

其實愛因斯坦在1905年正式提出狹義相對論之前,洛倫茲和龐加萊已經很接近發現相對論了。

1887年,邁克爾遜莫雷實驗已經表明了光速不變和以太不存在。隨後洛倫茲用光速不變的實驗結果拓展了伽利略變換,這就很好的解決了麥克斯韋方程組在伽利略變換中的不協變性。但是洛倫茲受到牛頓力學的影響太過頑固了,他始終不願脫離經典力學來看光速問題。在他眼裡,以太還是存在的。儘管物體相對光線的運動方式如何改變,光速的不變性只是物體自身改變引起的,和時空沒有關係。其實洛倫茲的思想已經很接近相對論了,可惜他太保守了。其實龐加萊曾經試想這其中的問題可能是由於時空引起的。但是他並沒有發表正式的論文論述自己的思想。直到愛因斯坦才大膽的提出來了相對時空觀。這也標誌著狹義相對論的建立。

但是狹義相對論沒有考慮到引力。愛因斯坦在隨後的十年內一直試圖解決這個問題。他曾經開拓性的做了一個名為“等效原理”的思想實驗。該實驗結果認為引力質量和慣性質量是等效的。等效原理的誕生,也標誌著狹義相對論將成功的納入引力。這其中的功勞都屬於愛因斯坦,但是在建立廣義相對論的引力場方程時,愛因斯坦在數學上的欠佳卻拖累了他,導致他在建立引力場方程的時候用了很久的時間,最後創立引力場方程的問題關鍵純粹上升到一個數學問題上,但他還是較獨立的完成了引力場方程,當然數學家希爾伯特也對此有所幫助。

但是廣義相對論的思想來源全都屬於愛因斯坦,其他人只是在數學工具上給予了愛因斯坦幫助。

可以說:沒有愛因斯坦,廣義相對論的發現會被拖延很久。畢竟廣義相對論是愛因斯坦個人力挽狂瀾的結果,而狹義相對論的誕生在當時卻是迫在眉睫的。


小科姐說


愛因斯坦在1905年提出了狹義相對論(論動體的電動力學),1916年正式發表了廣義相對論。

在提出狹義相對論之前,洛倫茲、邁克爾遜-莫雷實驗等等都給了愛因斯坦啟發,在他們的基礎之上,愛因斯坦果斷的拋掉了以太概念,以光速不變為假設提出了區別於牛頓時空觀的新的時空理論。

按照這個理論的成型來看,即便愛因斯坦沒有提出,我想幾年之內還會有人提出,因為這個理論已經呼之欲出了。

提出狹義相對論之後的十年,愛因斯坦才完成廣義相對論,狹義相對論是廣義的基礎,看來,廣義相對論的成型不是那麼的容易。

在廣義相對論中,愛因斯坦賦予了引力新的解釋,引力不再是兩個物體之間的吸引拉扯力,而是空間被質量彎曲產生的幾何作用,行星都是在太陽的“重力井”中運動的。

在當時,人們處理不了水星的近日點軌道進動的問題,天文學家計算水星近日點的多餘進動值為每百年43角秒,人們嘗試用多種理論來解釋為何會這樣,但都未成功。而愛因斯坦提出的廣義相對論對於太陽引力場的闡述卻很好且精確的解決了這個問題。

不僅能解釋水星還能解釋其它行星,廣義相對論被人們重視起來,直到後來的更多發現、驗證,到如今廣義相對論已是科學家認識宇宙的支柱理論。

我想,如果愛因斯坦沒有提出過廣義相對論,那麼可能這套理論在未來50年內都可能不會出現。提出問題比解決問題更重要,想象力有時候比出色的數學計算更重要,天才就是天才,有時候是別人無法替代得了的。愛因斯坦就是這樣的一位天才。

本回答由一枚遊戲科幻迷原創,感謝點贊關注,我們一起科幻想象、暢遊宇宙!予人玫瑰,手有餘香!


一枚遊戲科幻迷


如果大家能回憶起開普勒對牛頓的評價,就對這個問題有一個比較明晰的概念,他說:2OOO多年來,大自然都在黑暗之中,上帝說,讓牛頓出世吧,一切就大放光明。說明真正的大天才是不可多得的。一個能開創劃時代的科學發現,必須要在合適的時間,合適的地點,合適的環境中,出現一個超級天才才有可能。多年宣傳唯物論的反映論,批判所謂的唯心論的先驗論,讓許多人堅信,只要努力,就會成為天才,這是不可能的。天才不學習,不思進取,可能蛻化成平庸的人;但骨子裡就是一個平庸的人,是不可能成為天才的。十九世紀末,物理學的天空出現了三朵烏雲,這三朵烏雲逼得科學家日思夜想要去解決,普朗克對量子物理學開了個頭,他並未從理智上認為自己就從根本上解決了黑體輻射,只是一個權宜之計。至於相對論,過去有人說愛因斯坦是受馬赫思想的影響,愛因斯坦明確說明,他是自己獨立完成的。愛因斯坦不是神,他在量子物理學上犯過一系列錯誤,但從相對論建立出來的前後,也可以看出,自從牛頓在1672年完成出版《論自然哲學的數學原理》之後,到19O5年狹義相對論的發表,共經歷了333年,又過了這IOO多年,物理學上出現了許多烏雲,但卻沒有超級大牛去解決。所以要說如果沒有愛因斯坦,相對論的建立到底要多長時間,誰也說不準,多拖上一百年也是完全可能的。


愚昧人第一


迷信相對論的還真不少!

狹相一一車輪悖論! 比如說,大地上跑著一列火車。火車(設為A慣性系)、大地(設為B慣性系)。再假設火車速度為0.5C(C為光速,C=300000000m/s)。火車每個車輪周長為1.5m。火車上有一個10ns(納秒)鍾,每10ns,該鐘指針轉一圈。 如按牛頓力學:無論對於A系(火車)或B系(大地):每過10ns,鍾(指針)與車輪都同轉一圈,按車輪周長算:火車向前行走1.5m。也就是火車速度都是0.5C,無問題。 可是,假如按照狹義相對論,對A系觀察者速度無問題(V=0.5C),而對B系觀察者:按照相對時間公式計算,對於B系(大地)觀察者:自己時間每過11.547ns,火車上的鐘(指針)與車輪才能轉一圈(對B系觀察者:A系時間慢,A系鍾只能走10ns),由於實際車輪1.5m的周長限制,火車在11.547ns(B系時間)時間內,最多走1.5m。而1.5m除以11.547ns,這速度不等於而是小於0.5C(1.5m/10ns=0.5C)了,速度對不上帳了!這就等於對狹相公式構成悖論! 這是我做的車輪悖論! 總結:狹義相對論說,對於B系(大地)觀察者來說,對方(A系)的時間慢了,既A繫上的10納秒鐘(指針)與車輪都轉的慢了,導致對於B系觀察者,火車速度與原假設的0.5C速度對不上賬了。可由此判定:狹義相對論錯誤!

如果換低速問題一樣存在,只是速度差的小而已!

廣相一一高山悖論!

設:在淨高為3000米的高山上,有一臺電風扇,山腳下有一臺發電機,用電纜把它們連接起來。發電機發出的電能,帶動風扇不停的轉動。按照廣相,發電機(低海拔)時間慢,電風扇(高海撥)時間快。發電機發出的電能慢,電風扇消耗的電能快?違背能量守恆了吧?根據電工學: Pt(風扇消耗)+Pt(線路損耗)=Pt(發電機發出電能),t(時間)必須相等,否則公式不成立!

注:有功電能=Pt,如時間有快慢,電能就有快慢。

從現實的角度,思想試驗可以採用以下辦法改進! 換用小一點的風扇。在3000米高山上,修一個恆溫恆壓室,風扇在該室內轉。在山腳下修一個大型恆溫恆壓車間,發電機在該車間裡發電。連接該發電機與電風扇,可用超導電纜(現在已有生產的了)連接。恆溫恆壓室、恆溫恆壓車間、超導電纜所用電能由其他電源提供!

注:

1、電流:是指單位時間內通過導線某一截面的電荷量。如果高、低處時間不等,豈不違反串聯電路,電流相同的原則。

2、基爾霍夫第一定律,流入某一網絡(或節點)的電流和,等於流出該網絡(或節點)的電流和!

3、電風扇也可換為發熱純電阻或電燈。


香菸飄渺35


沒有人能隨隨便便代替另一個人,更不用說能代替一個天才了。

沒有秦始皇,中國一樣能統一;同樣的,沒有愛因斯坦,相對論遲早被發現。只是時間可能相差個幾十年甚至幾百年都有可能。

科學發展速度越來越快,用《三體》的說法是,科技是爆炸式的發展的,差個幾十年,是超級恐怖的事。想想吧,30年前,通訊還靠寄信,今天都用上了手機。

蝴蝶效應,都聽說過吧?一個小人物都能左右歷史,何況一個天才?可惜,很多歷史學家和社會學家都忘了這個,只會馬後炮式的歷史宿命論。

歷史不只是英雄創造的,也不只是群眾創造的;而是英雄和群眾一起創造的;我們要實事求是,不要睜眼說瞎話。

每個人都有自己的歷史使命,沒有人能輕易代替別人,也不會輕易被別人代替。


索94m


1900年4月27日,開爾發表名為《在熱和光動力理論上空的19世紀烏雲》的演講。他的第一段話是這麼說的: “動力學理論斷言,熱和光都是運動的方式。但現在這一理論的優美性和明晰性卻被兩朵烏雲遮蔽,顯得黯然失色了……”

第一朵烏雲,即邁克爾遜-莫雷實驗(Michelson-Morley Experiment)。

第二朵烏雲,指的是黑體輻射實驗和理論的不一致。

第一朵烏雲,最終導致了相對論革命的爆發。

第二朵烏雲,最終導致了量子論革命的爆發。

從開爾文演講可以看出,當時的科學家已經發現經典物理的根基已經出現問題。各種實驗與理論產生的矛盾層出不窮。可以說物理學的革命一觸即發。

當時能壓死經典物理的最後一根稻草的,除了愛因斯坦,那張著名的物理學全明星照上一大半人都有可能。後來的事實也是如此發展的,從後來的表現來看愛因斯坦在量子物理上還是非常保守的,畢竟相對論也算脫胎於經典物理。玻兒和薛定諤簡直就是人擋殺人佛擋殺佛,顛覆了一切人們對客觀世界的認知。

有段對話可以說明,愛因斯坦對玻兒說:上帝不擲骰子。

玻兒對愛因斯坦說:捲毛,不要教上帝該做什麼。


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