03.04 爱因斯坦为什么能在当时没有计算机、科技又不怎么发达的情况下,提出那么超前的理论?

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物理学家可以分为实验物理学家和理论物理学家,前者费电后者废纸,而爱因斯坦就是典型的理论物理学家,究其一生都是别人验证他理论的正确性而不是他验证别人理论的正确性,因此很多人不明白为什么爱因斯坦能在一个世纪以前就断定质能相当和时间膨胀,其广义相对论预言的黑洞和引力波更是在不久前才被拍照和探测到。

最早的譬如阿基米德和牛顿都是理论实验两手抓的物理学家,但随着物理学的发展以往用几个小木块加一个斜坡加一盆水就能搞出浮力定律和力学三定律的日子已经一去不复返了,比如实验物理学家法拉第发现电磁感应定律后理论物理学家麦克斯韦又提出了电磁领域的麦克斯韦方程组来进一步统一电磁学。


爱因斯坦之所以能提出划时代的相对论主要归功于当时的物理学界已经意识到了以牛顿为代表的经典物理学出现了局限性,因而需要一个新的理论来解决以往万有引力定律不能解决的问题,最重要的时美国的迈克尔逊莫雷实验揭示了以太并不存在和光速不变。

其实狭义相对论的思想在同时期已经有很多物理学家拥有了,但爱因斯坦速度比较快第一时间把它总结发表了出来,因此严格意义上来说狭义相对论并不是很划时代,没有爱因斯坦也会有恨因斯坦提出来。


真正称得上是划时代的是爱因斯坦后来提出的广义相对论,之所以叫广义是因为它在狭义相对论的基础上加上了引力,并且将引力的来源解释成了时空凹陷从而预言了黑洞和引力波以及引力透镜的存在。

最重要的是广义相对论中所蕴含的思想是当时所有物理学家都没有的,如果没有爱因斯坦天才般的洞察力和想象力的话,广义相对论起码要晚出现20年甚至更久。


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