提出“廣義相對論”後,愛因斯坦讓我們認識到宇宙大爆炸只是開始

上個世紀初期,愛因斯坦曾在馬歇爾▪格羅斯曼教授的幫助下,獨自一人潛心的學習和研究了關於彎曲空間以及表面科學的理論;在當時,愛因斯坦所學習研究的這個抽象的科學理論,在科學界上已經被伯恩哈德▪瑞曼博士所發展起來;但是,當愛因斯坦接觸到這個理論後,便第一個將這種理論與我們現實的世界相互聯繫了起來。

提出“廣義相對論”後,愛因斯坦讓我們認識到宇宙大爆炸只是開始

1913年,愛因斯坦與格羅斯曼教授一起合作共同發表了一篇文章,他們兩個人在探討了一段時間後,一起共同提出了一個觀點:那就是我們所認識的重力,只是一個時空彎曲在客觀事實上的一種存在的表述現象。

但是對於這個觀點而言,他們忽略了一個至關重要的問題,由於愛因斯坦的一個失誤,他們在當時有限的條件下,未能發現和找出到一個有關時空彎曲的曲率,以及與物質能量和質量之間關係上的方程式。

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這一年在德國柏林,愛因斯坦為避開家庭的紛憂與歐洲戰爭的影響,繼續開始了對這個時空的問題進行著研究;時間到了1915年的11月份,在他一次思考中,他終於還是發現了一個聯繫時空彎曲與蘊含在這其中的質能方程式上的關係。

其實,早在1915年的這一年夏天,愛因斯坦在去訪問哥廷根大學期間,曾與一位著名的數學家戴維▪希爾波特教授在一起進行討論過他的這一觀點想法;但是作為一名數學家,希爾波特卻早先愛因斯坦的幾天時間裡,也找到了一個與他同樣的方程式關係。

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儘管如此,但是後來希爾波特最終承認了這個方程式新理論的榮譽,應該還是歸屬於愛因斯坦,因為正是在愛因斯坦的這個理論觀點中,他首次將重力的因素與時空彎曲的關係上進行相互的聯繫。同樣,這個偉大的發現還應當感謝當時對科學家們已經相當文明的德國,因為在這個國家裡,愛因斯坦即使在當時的戰爭期間,進行著這樣的科學討論與交流研究的活動,仍然能夠在戰爭的環境裡得以不受影響的情況下進行著。

當然,這在20年後再一次發動戰爭的環境下,產生了一個多麼巨大諷刺的對比。

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對於愛因斯坦的這種彎曲時空的新理論,後來他取了一個名被稱之為“廣義相對論”的理論,以此與他原先發表後的那篇所不包含重力因素的“狹義相對論”理論,進行了彼此之間最根本上的區別對待;1919年戰爭結束後,科學家們以頗為壯觀的形式來驗證證明了愛因斯坦的“廣義相對論”理論。

一支戰後英國的科學考察船隊,在茫茫的大西洋上遠赴到當時的西非地區,他們正趕往發生在那裡的日全食現象進行著一次最科學細緻的天文觀測實驗,以此來證明愛因斯坦的“廣義相對論”理論學說的正確性;不過,在他們的這次詳細的日全食觀測下,還是發現到了宇宙中太陽附近的一顆恆星位置上,一些微小的光線中產生了移動的痕跡;通過他們對於這一微小的紅移移動的現象發現,科學家們證實了愛因斯坦在“廣義相對論”中的科學論斷。

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從這顆恆星中所發出的光線在經過太陽附近時,由於太陽的引力作用而產生了一個彎曲的現象;這個科學的驗證證明,使得當時愛因斯坦的時空彎曲的理論被直接證實了;當然這一重大的發現從公元前300年的歐幾里《幾何學原本》之後,科學家們又一次感知到了他們存在於宇宙之中的意義,開啟了下一個最為偉大的理論科學的革命。

將“時間”和“空間”由被動的時間發生的背景,轉變成為一個動態的宇宙空間運動上的理論;但是同時,在愛因斯坦的“廣義相對論”理論之中,一些居於當時科學前沿上許多重大物理科學問題,一直到了上個世紀結束後仍然都未能得到圓滿的解決。

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即物質的因素充滿了整個宇宙,同時又形成導致了宇宙中時空的彎曲,從而使得這些物質的個體之間產生了相互聚集;這個觀點用上愛因斯坦的“廣義相對論”的理論,來解釋我們靜態的宇宙空間時,科學家們發現了他的方程式在這個靜態宇宙空間的問題上是無解的。

為了能夠適應靜態宇宙的因素,愛因斯坦為此變通的在方程式的原理之中,加入上了一個名叫“宇宙常量”的項目;通過了這個“宇宙常量”的項目,能夠使得在靜態的宇宙中讓時空再次彎曲了起來,並且還使得這其中的所有物質的個體都被隔離分開;同時,在愛因斯坦的“宇宙常量”之中,他還引入了一個相互排斥的效果,來將宇宙之中那些所有物質的平衡個體產生了相互吸引的作用,從而保持了宇宙中所有的物質個體上相互之間運動時長久平衡的狀態。

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但是在事實上,愛因斯坦的這一理論,是我們人類在理論物理科學的歷史上,所喪失的一個最重要的機遇之一;如果愛因斯坦繼續在他的這一理論研究方向上,進行不斷的深入探索的研究,而不是一味的去通過變通的方式,來引入一些所謂的“宇宙常量”,那麼他就有可能會對後來整個宇宙是處於擴張還是收縮的問題上,作出一個重要的預言。

然而,到了上個世紀20年代時期,當一些科學家們在威爾遜山上,通過一座100英寸的天文望遠鏡中,對宇宙深處的一座遙遠的星系上,觀測發現到了整個宇宙正在以非常快的速度遠離我們的現象;科學家們這一重大的發現,使得科學界上普遍性的認為,我們的宇宙正在隨著時間的推移,不斷產生著越來越快的膨脹運動。

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因此,愛因斯坦當時得知了這一重大的發現後,最終才認識到,他提出的“宇宙常量”的觀點,正是他這一生中所犯下的一個最為嚴重的致命錯誤。

在科學家們還在對於宇宙如何起源以及最終的歸宿問題上展開探討時,卻被愛因斯坦的這一“廣義相對論”的理論所徹底的改變了;當然,這種靜止的宇宙有可能會永遠的存在,亦或者是說,在宇宙的歷史上過去的某個時間段裡,這一靜止的宇宙在其誕生之初,便已經是以現在的形態而存在了。

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但是,從另外一個方面上來講,如果現在的宇宙星系都是在彼此的運動之中,作著相互漂流遠離的運動;那麼在過去的宇宙歷史時期裡,那些作著漂流運動的星系,在彼此之間的位置上也應該是十分臨近的;即便是在150億年之前,宇宙剛剛誕生之初,這些新生的星系在彼此之間的位置上也可能是十分靠近的;在這種相互之間靠近的環境下,所有的星系都重疊在一起,以此所產生出來的這種宇宙空間的密度,也可能是以巨量無窮大的形態而分佈的。

總而言之,愛因斯坦的“廣義相對論”原理告訴了我們,宇宙的大爆炸標誌著宇宙的起源、時間以及空間的開始,同時也包括了宇宙中萬事萬物的開始。

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因此,對於愛因斯坦先生,他不僅僅是過去時代100年中最偉大的人物之一,同時也是一個能夠代表我們人類文明當之無愧的最偉大科學家之一;所以,作為後世的我們,應當對他抱以更加長久的敬仰,向他為全人類的未來所作出的偉大科學貢獻敬上我們後世最為崇高的敬意。


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