如果没有爱因斯坦,相对论到现在被发现的概率有多大?

刘燕媚


如果没有爱因斯坦,相对论到现在被发现的概率有多大?


相对论分狭义和广义,如果没有爱因斯坦,狭义相对论到现在被发现的概率为1,广义相对论到现在被发现的概率为0。

狭义相对论即使被发现,也不会叫这个名字,一般会叫做XX定律或者XX力学或者XX方程组XX相对性原理;狭义相对论即使被发现也不会很早,的确当时物理学出现了一些困难:迈克尔逊――莫雷的“以太漂流”实验否定了绝对静止的“以太”的存在,测得的光速相对于不同参考系是不变的。而更早前的麦克斯韦的电磁理论并不满足伽利略相对性原理,因为通过麦克斯韦联立方程组计算的光速是个常数,这不符合伽利略变换。以上种种虽然说明发现狭义相对论的条件已经具备,但还需具有敏锐洞察力和超前抽象思维的人去发现,否则机会稍纵即逝,人们的思路会走向别的方向甚至歧路,再回来也不知过去多少年了。这一点从物理学家洛伦兹至死不接受狭义相对论可以充分说明。


当时洛伦兹为了解释光速不变改进了伽利略变换式,但他并不摒弃绝对时空观,他认为长度在运动方向上真的收缩而不是效应(相对时空观)。他的变换式后来成了狭义相对论的力学关系式,但他认为变换所引入的量只是数学的辅助手段,并不包含相对论的时空观。再说说数学家庞加莱,

应当说他是最接近狭义相对论的人了(有意思的是他是数学家却提出深刻的物理原理,而洛伦兹是物理学家却推出完美的数学关系式。),他于1897年发表了《空间的相对性》,1898年发表了《时间的测量》,提出光速不变性假设,1902年提出相对性原理,1904年命名洛伦兹变换,1905年早于爱因斯坦发表《论电子动力学》,这些内容与狭义相对论很相似,但他最终并没完成,因为他虽然认识到了时空与光速的关系,但他并不愿真正放弃绝对时空观。当爱因斯坦创立狭义相对论后,庞加莱从不提相对论,可见从绝对时空观转变为相对时空观有多难。尽管爱因斯坦本人说如果没有他,别人也会在5年内发现狭义相对论之类的话,那是客气话。如果没有爱因斯坦这样具有超常思维的人,狭义相对论一时还真难以发现。

关于广义相对论,爱因斯坦自己都说过,如果没有他发现,广义相对论的发现至少要推迟50年。比起狭义相对论,广义相对论完全是爱因斯坦自己创立的,这是纯思维领域的完美杰作,他凭着敏锐的洞察力,超前的意识思维,颠覆传统思维,突破意识极限,精准地为宇宙把脉,窥破思维中隐藏的宇宙规律,把自然界和思维完美统一。这样的人千百年出不了一个。如果没有他,广义相对论到现在也不可能被发现。这个理论还是很超前的,如果没有后来不断证实一些预言和研究黑洞,这个理论不会受到重视,即使现在在宏观上牛顿力学也足够用了,所以如果爱因斯坦不去创立,人们是不可能去创立至今很少能懂的广义相对论的。说明白点,这个理论是为以后准备的。只有科学水平发展到一定水平,广义相对论才会成为必须的工具。


物原爱牛毛1


相对论是现代物理学的两大基础理论之一,宇宙学、未来的星际航行等方面都离不开这个理论的支撑。相对论有狭义和广义之分,前者是基于平直时空,并没有纳入引力,而后者则是目前关于引力的最好理论。那么,假如没有爱因斯坦,如此重要的物理学理论会被发现吗?

事实上,关于这个问题,爱因斯坦本人曾有过表态。在爱因斯坦看来,如果他没有提出狭义相对论,五年之内就会有其他物理学家提出。然而,换成广义相对论,则五十年之内也不会有其他物理学家提出。可以看出,爱因斯坦对于率先创立广义相对论感到十分自豪。

在爱因斯坦创立狭义相对论之前,当时的物理学面临一些难题,迈克尔逊-莫雷实验表明以太不存在,光速相对于不同参照系是不变的;并且更早之前的麦克斯韦电磁理论表明真空中的光速只能是恒定的常数,这与伽利略变换相矛盾。

对于这种现象,洛伦兹和斐兹杰惹独立提出洛伦兹-斐兹杰惹变换来进行解释,从而维持牛顿的绝对时空观。与此同时,庞加莱提出相对性原理,并猜想光速是物体的运动速度上限。虽然这些物理学家都已经逐渐接近狭义相对论,但他们在本质上都没有摒弃绝对时空观,只有爱因斯坦以相对论性原理和光速不变原理为基础提出了相对时空观,创立了狭义相对论。

至于广义相对论的创立,这就是源自于爱因斯坦那超凡的物理洞察力,他把引力产生的原因创造性地归结为物质弯曲时空。爱因斯坦对引力的解释是前所未有的,并且也取得了前所未有的成功。当年爱丁顿通过星光偏转实验证实了广义相对论的预言之后,爱因斯坦表现得很平静,因为他本人对这个自洽且优雅的理论非常自信。爱因斯坦表示,如果广义相对论错了,他将为“造物主”感到遗憾。

如果没有爱因斯坦,很难说后来的人能够提出广义相对论。或许未来的物理学家发现异常的引力现象之后,只是对万有引力定律进行修修补补,而非发现适用范围广得多的广义相对论。


火星一号


爱因斯坦这一生为科学做出了巨大的贡献,大家说到爱因斯坦就会想到他的相对论,这是他的代表性成就,一个人就促成了20世纪物理学的两大支柱之一。同时爱因斯坦因光电效应获得诺贝尔物理学奖,这也为了量子力学的发展奠定了基础。

人类的科学发展到现在这个样子,爱因斯坦在中间担当着重要的角色之一。相对论不像其他的理论,有着前仆后继的人才梯队,是呈现递进式发展。在一些科学理论的发展大潮中少了某个人自然会有其他人替代,但是相对论有点像是另辟蹊径一般,爱因斯坦一个人就撑起了一片天。


相对论分为狭义相对论和广义相对论,狭义相对论是在1905年被提出的。当时的MM实验这朵乌云促成了相对论的提出,如果没有爱因斯坦自然会有其他的科学家去钻研到这个领域。1904年在爱因斯坦之前洛伦兹就发表了洛伦兹变换公式如下,看起来是不是很熟悉?


但是洛伦兹并没有继续打破思维定势研究下去导致和相对论失之交臂。

爱因斯坦大约又经过十年的时间打磨,在1916年发表了他的广义相对论。这不仅仅是打破了牛顿的绝对时空观那么简单,广义相对论的核心就是时空弯曲,这是很难想象的。以至于他提出后都很少有人去理解,就像是爱因斯坦已经尝过了螃蟹的鲜美,告诉你可以吃你都不敢吃?



所以我认为如果没有爱因斯坦,狭义相对论也会有人提出来可能就不是这个名字了,而广义相对论就会更难一点,但是被发现也只是时间的问题。


这里是科学黑洞,欢迎你的关注与点评。


科学黑洞


如果没有爱因斯坦就没有人类被误导上百年!爱因斯坦的光子说解释光电效应和光速恒定假设建立的相对论大概率是错误的!不知道还要误导人们多少年才能真正被拨乱反正!我设计的三个实验方案中的两个分别针对光电效应和光速恒定:《光电效应精细化实验方案》和巜基线法实测光速实验方案》。一旦完成才有助于早日拨乱反正!











彭晓韬


相对论提出至今快一百年了。如果没有爱因斯坦,其他的科学家一样能发现相对论,概率无限接近百分百。所以差不多就算是百分百吧。

要知道这一百年并不是唐朝时期、宋朝时期、清朝时期的一百年。

这一百年里,人类对天文、微观世界的探索,自然能带动相对论的“出现”。




奇葩革命


无论啥理论都是建立在前人的基础之上,爱因斯坦的相对论也不是无中生有。狭义相对论时代有洛伦兹、庞加莱在前披荆斩棘,而洛伦兹变换就是最好的证明!爱因斯坦优势并不在数学,而是他的解释更符合观测事实!

广义相对论的确是爱因斯坦一人独立发现的,但如果没有牛顿在前,他也很难从零开始。而且广相的证明也并不是他完成的,他只是写出了一个猜想,而这个猜想是需要与事实相符的!我觉得验证广相的人更伟大,因为他们需要自己想办法找出理论的验证方法!




东sir探世界


先给出明确的答案,没有爱因斯坦狭义相对论的发现会推迟顶多5年,而广义相对论的发现可能会推迟30年之久。


对这个问题的客观回答一定要从物理学史的角度出发。有的人说,没有爱因斯坦就不会有相对论,这就是没有系统学习过的物理史造成的误解。

其实爱因斯坦在1905年正式提出狭义相对论之前,洛伦兹和庞加莱已经很接近发现相对论了。

1887年,迈克尔逊莫雷实验已经表明了光速不变和以太不存在。随后洛伦兹用光速不变的实验结果拓展了伽利略变换,这就很好的解决了麦克斯韦方程组在伽利略变换中的不协变性。但是洛伦兹受到牛顿力学的影响太过顽固了,他始终不愿脱离经典力学来看光速问题。在他眼里,以太还是存在的。尽管物体相对光线的运动方式如何改变,光速的不变性只是物体自身改变引起的,和时空没有关系。其实洛伦兹的思想已经很接近相对论了,可惜他太保守了。其实庞加莱曾经试想这其中的问题可能是由于时空引起的。但是他并没有发表正式的论文论述自己的思想。直到爱因斯坦才大胆的提出来了相对时空观。这也标志着狭义相对论的建立。

但是狭义相对论没有考虑到引力。爱因斯坦在随后的十年内一直试图解决这个问题。他曾经开拓性的做了一个名为“等效原理”的思想实验。该实验结果认为引力质量和惯性质量是等效的。等效原理的诞生,也标志着狭义相对论将成功的纳入引力。这其中的功劳都属于爱因斯坦,但是在建立广义相对论的引力场方程时,爱因斯坦在数学上的欠佳却拖累了他,导致他在建立引力场方程的时候用了很久的时间,最后创立引力场方程的问题关键纯粹上升到一个数学问题上,但他还是较独立的完成了引力场方程,当然数学家希尔伯特也对此有所帮助。

但是广义相对论的思想来源全都属于爱因斯坦,其他人只是在数学工具上给予了爱因斯坦帮助。

可以说:没有爱因斯坦,广义相对论的发现会被拖延很久。毕竟广义相对论是爱因斯坦个人力挽狂澜的结果,而狭义相对论的诞生在当时却是迫在眉睫的。


小科姐说



科学理论都是对我们宇宙进行描述,所以说相对论并不会因为没有爱因斯坦而消失,没有爱因斯坦后也会由其他人把相对论总结归纳出来,毕竟相对论就在那里。

一个正确并且完善的科学理论从来都不是一个人能完成的,爱因斯坦和牛顿等人都是站在巨人的肩膀上才建立科学理论的,如果没有前人的积累与观察,爱因斯坦是不会凭空想象出相对论的。

爱因斯坦不过是在合适的时候进行了合适的思考,如果爱因斯坦出生在牛顿的时代,那么爱因斯坦的绝对没有机会发现归纳相对论的,所以说爱因斯坦相对论是时代的产物,而爱因斯坦并不是不可替代的。

爱因斯坦的相对论分为广义相对论和狭义相对论,1905年爱因斯坦发表狭义相对论之前,洛伦兹已经利用光速不变升级了伽利略变换,从此计算光的相对速度只需要运用洛伦兹变换就行了,但是洛伦兹本人还是相信经典力学中的以太论,他认为光速不变和时空本身没有关系,同时期的庞加莱虽然意识到了时空和光速的关系,但是他没有系统的发表出来。

直到1905年爱因斯坦大胆的抛弃了经典力学中的“以太”观念,从时空本身本身入手建立了相对时空观,进而建立了狭义相对论,但是就算没有爱因斯坦,庞加莱等人的研究也会让狭义相对论被发现。

但是广义相对论确实是爱因斯坦一个人想出来的,因此广义相对论被提出来后全世界没有几个人能理解它,所以如果没有爱因斯坦,那么广义相对论的时空弯曲思想起码要推迟几十年才能被意识到。


宇宙探索未解之迷


迷信相对论的还真不少!

狭相一一车轮悖论! 比如说,大地上跑着一列火车。火车(设为A惯性系)、大地(设为B惯性系)。再假设火车速度为0.5C(C为光速,C=300000000m/s)。火车每个车轮周长为1.5m。火车上有一个10ns(纳秒)钟,每10ns,该钟指针转一圈。 如按牛顿力学:无论对于A系(火车)或B系(大地):每过10ns,钟(指针)与车轮都同转一圈,按车轮周长算:火车向前行走1.5m。也就是火车速度都是0.5C,无问题。 可是,假如按照狭义相对论,对A系观察者速度无问题(V=0.5C),而对B系观察者:按照相对时间公式计算,对于B系(大地)观察者:自己时间每过11.547ns,火车上的钟(指针)与车轮才能转一圈(对B系观察者:A系时间慢,A系钟只能走10ns),由于实际车轮1.5m的周长限制,火车在11.547ns(B系时间)时间内,最多走1.5m。而1.5m除以11.547ns,这速度不等于而是小于0.5C(1.5m/10ns=0.5C)了,速度对不上帐了!这就等于对狭相公式构成悖论! 这是我做的车轮悖论! 总结:狭义相对论说,对于B系(大地)观察者来说,对方(A系)的时间慢了,既A系上的10纳秒钟(指针)与车轮都转的慢了,导致对于B系观察者,火车速度与原假设的0.5C速度对不上账了。可由此判定:狭义相对论错误!

如果换低速问题一样存在,只是速度差的小而已!

广相一一高山悖论!

设:在净高为3000米的高山上,有一台电风扇,山脚下有一台发电机,用电缆把它们连接起来。发电机发出的电能,带动风扇不停的转动。按照广相,发电机(低海拔)时间慢,电风扇(高海拨)时间快。发电机发出的电能慢,电风扇消耗的电能快?违背能量守恒了吧?根据电工学: Pt(风扇消耗)+Pt(线路损耗)=Pt(发电机发出电能),t(时间)必须相等,否则公式不成立!

注:有功电能=Pt,如时间有快慢,电能就有快慢。

从现实的角度,思想试验可以采用以下办法改进! 换用小一点的风扇。在3000米高山上,修一个恒温恒压室,风扇在该室内转。在山脚下修一个大型恒温恒压车间,发电机在该车间里发电。连接该发电机与电风扇,可用超导电缆(现在已有生产的了)连接。恒温恒压室、恒温恒压车间、超导电缆所用电能由其他电源提供!

注:

1、电流:是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量。如果高、低处时间不等,岂不违反串联电路,电流相同的原则。

2、基尔霍夫第一定律,流入某一网络(或节点)的电流和,等于流出该网络(或节点)的电流和!

3、电风扇也可换为发热纯电阻或电灯。


香烟飘渺35


没有人去否认爱因斯坦的伟大,如今爱因斯坦四个字已经不仅仅是一个人名,更是高智商的代名词,比如说我们经常会听到:“某某”是行业的“爱因斯坦”,就说明爱因斯坦的伟大!

但是来了!

任何再伟大的人物都是时代的产物,而且没有任何人是不可替代的,简单说,如果没有爱因斯坦,相对论也肯定会被发现,肯定会有下一个爱因斯坦横空出世。

就如同有人经常说如果没有拿破仑或者希特勒,欧洲历史会如何进展,同样道理,没有他们两个,会有其他人取代他们两人的角色!

最明显的是爱因斯坦的狭义相对论,事实上在狭义相对论被爱因斯坦提出来之前,洛伦兹等科学家已经比较接近相对论的概念,比如说著名的“洛伦兹变换”已经明确了“光速恒定”和在不同惯性参照物下事物的相对运动速度,而之后“洛伦兹变换”也成为了狭义相对论的一个重要方程组!

所以,可以预见的是,即使没有爱因斯坦,狭义相对论也讲很快被提出来。

而广义相对论显得比较特别,它是对我们宇宙时空观的彻底颠覆,从绝对的时空观到相对的时空观,这绝对是一个思维上的巨大改变。如果没有爱因斯坦,相对狭义相对论,科学家们发现广义相对论的时间会比较晚,但不至于现在还没有发现。很多宇宙天体造成的异常现象(比如说引力透镜)会促使科学家向广义相对论靠近!


分享到:


相關文章: