有没有人想过可能是爱因斯坦的相对论误导了科学家的思维,导致人类物理科学停滞不前?

晴天0123456


首先不得不说一切皆有可能,我不能否定会有题主说的这种情况。这也是关于量子世界中不确定性的多世界诠释所描述的情形。但我也不得不说至少在我们的这个世界,爱因斯坦的相对论并不是误导而是极大地指导了物理学的发展。(只能揣测:可能在另一个平行宇宙相对论可能阻碍了那里的人类物理学的进步。不过那个世界会不会很荒诞呢?很难说。)

相对论的验证

自爱因斯坦提出相对论之后,不仅狭义和广义相对论都不断得到实验的证实,如:

  • 麦克森-莫雷实验证实了光速的各向同性特征(并没有被以太吹走);

  • 而后肯尼迪·桑代克实验又证明了光在任何惯性参照系下往复运动的时间是相同的;

  • 之后,伊思-史迪威实验证实了,运动中的原子钟的频率会按狭义相对论所述规律变化。

后来,这些经典的实验又被以不断提升的精度重复了很多次。除此之外,其他证实了狭义相对论的实验还包括:

  • 高速度下相对论能量和动量的增加实验

  • 时间膨胀实验

  • 罗伦兹违反的现代搜索实验

等等。

证实广义相对论的实验有:

  • 水星轨道近日点岁差观测

  • 太阳对光的扭曲观测

  • 光的引力红移观测

  • 惯性系拖拽观测

等等。

相对论对物理学各领域的推动

狭义相对论带来了在各种相对速度下不同于牛顿力学的物理预测的产生,并且当相对速度变得与光速相当时反直觉的相对论效应最为明显。这些效应给物理学不同的领域都带来了极大的推动,例如:

  • 在光学方面,以萨格纳克效应制成的环激光干涉仪或者光纤干涉仪可以非常精确地度量角速度。激光测距,以及激光测速因为光速的不变性而变得可能。

  • 在宇宙学方面,诸如光年这样的距离单位只有在光速不变性之下才能成立;此外像时间膨胀和尺缩效应对于观测和测量遥远的天体是不能回避的问题,诸如泰瑞尔-彭罗斯效应,相对论多普勒效应等等。

上图:一个立方体在加速到0.99倍光速的过程中的尺寸尺寸和视觉外观的变化。上图左侧是实测尺寸,而右侧是视觉外观。在泰瑞尔-彭罗斯旋转效应下,我们会观察到此立方体发生了泰瑞尔旋转,这是由于立方体背面的光线会晚于正面到达我们的眼睛(实际上该立方体并未发生旋转)。

  • 在力学方面,依据狭义等效性原理推导出来的质能等效性,其最精辟的结论就是质能方程。此方程在力学方面意义深远。

  • 在电磁学方面,经典电磁学的理论研究发现了电磁波。推广的电磁效应方程发现电场和磁场的有限传播速度牵涉到带电粒子的某些行为,于是对于移动电荷的一般研究形成了李纳-维谢势,这是向狭义相对论迈出的一小步。虽然麦克斯韦方程组的3d形式,已经与狭义相对论的物理内涵一致,但狭义相对论为电场在不同惯性系之间的转换提供了规则。

  • 在量子力学方面,狭义相对论与量子力学结合,形成了相对论量子力学和量子电动力学。较早的波尔-索默菲尔德原子模型利用狭义相对论和当时对量子力学的初步知识解释了碱金属原子的精细结构。1928年,保罗·狄拉克又构建的相对论波动方程,即狄拉克方程,与狭义相对论和1926年以后形成的量子理论的最终版本完全兼容。此方程不仅解释了被称为自旋的电子的固有角动量,它还预测了电子的反粒子——正电子的存在,以及只能用狭义相对论来充分解释的精细结构,并成为相对论量子力学的首个基础。在非相对论量子力学中,自旋仅是现象学意义上的无法解释。

广义相对论导致了一系列的物理结论和预测,除了直接导致引力波天文学的诞生,还涉及天文学宇宙学和天体物理学等等诸多方面,基本上都与引力有关,诸如:

  • 引力时间膨胀以及频移

  • 光线弯曲和引力时延

  • 引力波

  • 轨道极距点的进动

  • 测地线进动和参照系拖拽效应

  • 轨道衰减上图:PSR1913+1630年间的轨道周期衰减(单位:秒)

  • 引力透镜效应
  • 关于黑洞以及其他致密天体的预测和理论
  • 宇宙模型

等等。



工程上的应用

相对论效应不仅仅是理论,而且还是重要的实际工程需要考虑的原理。大多数基于卫星的测量都需要考虑相对论效应,不仅因为多数卫星相对于地球上的使用者而言都是运动的,因此在相对论下处于不同的参照系,还因为它们在地球引力场中的距离导致时间流逝的速度与地面不同。

上图:定位卫星的时钟校准需要考虑相对于地面广义相对论时间流逝加速的效应(上图方块连线)和狭义相对论时间流逝减缓的效应(上图三角连线),最后得出总相对论效应造成的定位卫星时钟偏差量。

全球定位系统,如北斗、GPS、GLONASS和伽利略等,都必须考虑所有得相对论效应,包括地球引力场的效应,以便精确地工作。如果忽略相对论,那么从电子显微镜到粒子加速器之类的仪器都将不起作用。

总结一下

在我们当前的宇宙中,相对论提供了一整套得到了实验验证的理论基础,并且持续不断地被新的观测和实验所证实。由此看来,相对论不像是爱因斯坦对物理学界的“大忽悠”,反而越来越像是指导物理学前行的动力。


小宇堂


有啊,题主不就是这样的人吗?网络上质疑相对论甚至叫嚣着推翻相对论的人可不少,可一个能打的都没有,无法动摇相对论的理论基础,事实上也办不到了。

相对论在最初确实引起了很大的争论,但是现在对于物理学高等教育来说是必学内容,科学家们也不再怀疑相对论思想的正确性,只是相对论也还是基于一定历史时期的研究成果,自然也还无法解释所有问题,还需要继续研究论证。现在,实际探测中发现了不少支持相对论的依据,也就是相对论已经不可能再被推翻了,只是随着科学观测手段的发展,相对论理论体系也会继续发展,不断完善,以解释更多的宇宙问题。

很多人在网上说这说那,与网友辩论相对论的正确与否,其实这都是白搭,他们要做的不是去说服网友信服他们的说法,而是去说服整个物理学界,去发表论文证明自己的观点,这可没人拦着。物理研究对于我们普通人来说,是比较遥远的,就算一堆研究成果摆在面前,也没几个人会潜心去通读一遍,现代物理学绝不是停滞不前,只是受限于观测水平难以再出现爱因斯坦提出相对论那样轰动的研究成果,尽管如此在更细致的方面,物理学理论体系也是在逐渐丰富着。

物理学理论不是出现了就完满了,而是需要经过大量的研究论证,相对论出现到现在都110多年了,不仅没有被推翻,一些原理也已经被应用于实践,提升卫星的运行稳定性、引力透镜的应用提升人类的观测水平。回避这些事实说相对论误导了科学家的思维,恐怕是想浑水摸鱼吧。


来看世界呀


爱因斯坦的相对论方向是正确的,只是这个理论还不健全,爱因斯坦用了近30年来寻找大统一理论,最后还是带着遗憾走了。爱因斯坦的理论颠覆了人类对世界的直观认识,这种思维只有极少数人能懂,所以有很多人反对相对论是可以理解的,因为你想象力不够,你想不到,就理解不了,这不是你的错,也不是爱因斯坦错了,错在你天资不够就不要去讨论这样深奥而又抽象的物理问题。

相对论是一个了不起的伟大发现,确实爱因斯坦的相对论至少将人类对宇宙的认识提前了200年。

相对论难吗?不难!我没有专门学过物理学,也没专门学过相对论,我只是看了一些有关相对论科普方面的记录片,刚开始也是看得也是云里雾里,但觉得非常神奇,我是看不懂就反复看,并不但思考为什么会这样,慢慢就会发现,相对的真相并不在视频中,而是在其表象的背后。相对论的光速不变、时空弯曲、钟慢、尺短等描述都非常抽象,确实不好理解,如果你发现了相对论的本质,相对论就非常简单。

爱因斯坦也没想明白相对论的本质,否则相对论和量子力学在就统一了。我确切的说用了7天思考一个问题,逐步打开了相对论的大门,用了近半年时间间歇性思考,发现了相对论的本质,并且发现了相对的不足。相对论是完全可以用量子力学来解释的,量子力学是相对论的本质,相对论是量子力学在宏观的表象。

相对论近100年没有任何进步,可以说连真正理解的人我也没有看到,因为我看到最高学府的顶级物理学教授在讲相对论时和100年前爱因斯坦讲的相对论没有什么不同,没有任何突破,我可以说他们没能真正理解相对论,因为我很清楚相对论的本质,如果让我来讲相对论,将会和量子力学一起融合来讲,将会非常容易懂,初中生都能听得懂。

现在量子力学将质量、引力、强力等物理现象都试图量子化,这是量子学的一个重大错误。宇宙空间由开弦能量主宰,闭弦的物质粒子只是宇宙空间的浮尘。质量、引力都是闭弦的粒子与开弦的空间能量相互作用的结果,与所谓的上帝粒子和引力子无关。强力是夸克与夸克强互补性造成的。

弦理论确实将会是物理学的终极理论,但弦理论确比我们想象要复杂的多。我们的整个宇宙都是由一根一根振动的弦组成的,振动的频率不同,我们的世界就完全不同。

爱因斯坦的相对论为我们的思想打开了一扇门,进入这个门你会发现相对论只是起点,一个神奇世界正在显露它的真容。


民工站在爱因斯坦肩上


有没有想过这个问题那肯定是有的,然并卵!任何事物都有两面性,只不过总有利大于弊,弊大于利之分!从目前的理论发展来看好像确实没有重大理论的突破!


甚至还有一种说法就是指相对论的出现有点过早,根本不符合当时的科学发展水平!其实这本就是无稽之谈,知道相对论诞生过程的朋友都明白相对论的诞生其实是水到渠成的事情!在爱因斯坦前早有许多科学家做出了铺垫。

那么为什么理论研究没有重大突破呢?其实这些年理论研究上并不是没有突破,而是这些突破在某种意义上确实不能和三大方向相比,但这不代表其不重要!其次还有一个原因就是目前的理论水平足够支撑人类发展,相对论尤其是广义相对论可以说是为人类探索宇宙借了一束光,凭借这一束光人类可以不断驱逐黑暗。

这些人相对论不是一成不变而是在不断完善,或者说更大的理论突破正在诞生中,大统一理论、弦论都在不断发展,这是一个过程需要无数科学工作者去铸就。

人类总是在吸取教训的,经典力学在特殊的历史时期确实某种意义上禁锢了思想,所以相对论只会成为电亮黑暗的那一束光,更何况就算在经典力学时期也有许多科学家提出质疑,永远不要小瞧科学家对真理的追求欲望。


科学认识论


我觉得有这样的想法的人其实是不了解科学,更不了解科学家的特点。科学家其实是一个矛盾体,他们最喜欢搞得就是守旧和颠覆。著名的科学家大栗博司,就曾在他的科普书中提出过这样的观点:

科学家是激进的保守主义者。

那我们该如何去理解呢?

科学没有权威,没有高峰

实际上,科学、哲学、宗教都是人类的世界观,他们没有高低贵贱,只是世界观不同。而世界观的不同是由于方法论的不同导致。你会发现,我们在讲述哲学历史时,尤其是西方哲学史,常常会这么说,西方哲学的第一座高峰从苏格拉底开始一直到亚里士多德达到了巅峰;第二座高峰就是黑格尔。

我们再来看看神学,就来基督教来说,我们常常看美剧时,字幕会有圣父圣子圣灵,这其实是基督教的三位一体理论,其中圣父就是上帝,是绝对的权威。

我们再来举个中国的例子,一说起中国的哲学家,我们就得追溯到春秋战国时期,易经,道德经,还有失传的连山易,归葬易,反正最厉害的就是那段时间留下来的著作。

看完这三个例子,不知道你有什么想法。但是我们可以总结出这么一个观点,那就是对于哲学和宗教而言,高峰和权威都是高高在上的,要么在过去,要么在天上,你想够都够不到。(强调一下,我并不是要表达这有什么错误,仅仅可观描述事实而已。)

那我们再来看看科学,如果你要问科学家:科学的高峰在哪里?这个答案其实十分简单,科学的高峰就是现在!而且未来比现在更厉害。

那你要问科学有绝对的权威么?那个曾经的大学霸牛顿正被量子力学的一群老男孩和搞出相对论的爱因斯坦踩在了脚下,你以为这批人就是权威?

那你就错了,量子力学的老男孩和爱因斯坦就被粒子物理标准模型的开创者踩在了脚下,那你以为这批开创者就可以屹立不倒?不好意思,他们未来的宿命会跟前面那些大神一模一样。

这其实就是科学与哲学、神学之间最大的不同,那就是不断地自我革新。每一代科学家都知道的比上一代要多。科学界并不存在绝对的权威,更不存在所谓的高峰

那科学家是如何做的呢?

实际上,科学家只盯住一点,那就是理论和现实之间的拟合。说白了,就是谁的理论更准确,误差更小,能解释得更多,预测得更多。牛顿就开了个好头,他的理论用纸和笔计算,就能预测海王星的存在。

爱因斯坦也很厉害,他的理论预言了黑洞,引力波,还在精确度上完胜了牛顿。

但是,科学家和一般的民科不同。我们会发现这么一个现象,民科天天都在想着颠覆,恨不得牛顿,爱因斯坦,全错了。

但是科学家并不是这么做,他们遇到任何物理现象,都会用已经被证明是正确的理论去匹配,发现没有?他们不会上来就搞颠覆。这就是科学家的保守主义

那什么时候要搞颠覆呢?只有在现有的理论解释新的物理现象时,误差大到已经无法接受的情况下,他们才会思考新的科学理论。19世纪末的两朵乌云就是这种情况,于是才催生了量子力学和相对论。这就是科学家的激进,一旦他们发现误差大到无法接受,就会果断放弃旧的理论,全心全意去搞新理论。

科学的发展不是颠覆,而是兼容

客观地说,科学家是很喜欢BUG的,因为只要有了BUG就会有机会,只要有BUG,就有可能千古流芳。但是,我们会发现,两个理论的突飞猛进其实相隔很远,少则几十年,多则上百年。这其实也体现了科学家的操守,他们虽然很想颠覆现有理论,但是由于现有理论太过精确,所以没有确凿证据之前,他们不会轻举妄动

所以,爱因斯坦的理论为什么还没有被颠覆?因为根本颠覆不了,因为那些被承认为主流的科学理论,在各自的尺度内都十分精确,爱因斯坦是把牛顿踩在了脚底下,但是爱因斯坦并没有废掉牛顿的理论,你会发现在初高中生的教材里还都是牛顿理论。所以,科学还有一个特质,那就是新的理论其实要兼容旧的理论,这是因为旧的理论已经和它所解释的尺度的物理现象拟合得十分准确。

之前美国NASA派去探索木星的朱诺号探测器,用的就是牛顿理论,几年的旅途下来,到达预定地点只比计算值差了1秒钟,这样的理论如何推翻和颠覆?

所以,天天想着推翻旧的理论反倒是一种对科学无知的体现。如果无法兼容旧的理论,只能说所谓的“新理论”根本没办法解释小尺度内的物理学现象,那还如何证明它是对的?

所以,我们来总结一下,科学的高峰其实永远是当下,未来总比当下更强。而科学的发展并不是颠覆,而是兼容,新的理论最起码的要求就是兼容旧的理论,因为旧的理论已经和它所适用的尺度的物理学现象拟合得非常好,所以新理论也需要同样具备这样的解释力。而科学家其实很喜欢BUG,只是如果不是到了旧理论误差极其大,大到不能用时,他们是不会轻易放弃旧理论去搞新理论的。

基于这些原因,我们至少可以得出,如果爱因斯坦错了,一旦科学家发现了,就会立马去找新理论,这是他们最乐呵干的事情。但是由于爱因斯坦的理论和现实拟合得如此只好,因此,他的理论大概率是不会有问题的,新的理论只能兼容它,而不能推翻它。


钟铭聊科学


有没有人想过可能是爱因斯坦的相对论误导了科学家的思维,导致人类物理科学停滞不前?

不得不说这个话题的想法非常大胆,但在大胆的背后却隐藏这无知与傲慢!之所以形成科学理论,是需要经过一系列的验证之后才能被科学界从质疑道接受,并被推崇!当然爱因斯坦就是从数不清的质疑中渐渐到被膜拜的大神,他的理论被接受的过程也在科学界有着相当的普适性,当然可能理解层次与描绘的对象不一,过程会有差异,但爱因斯坦的相对论是最具代表性的!

我们大概来了解下爱因斯坦的相对论中描述的几个最具代表性的问题,再来看看这些问题是怎么被验证的的?

一、狭义相对论中的质能方程:

1.质能方程是描述质量与能量之间的关系,E=mc²也许是现代核电中天天都在发生的问题,但在狭义相对论提出的时候是1905年,那会连电站都很少哦!

在这个能量与质量的关系中,有两个是狭义相对论的前提,1、任意来源的光在一切惯性参考系中的速度都各向同性为c(即光速不变理论)。 2、所有惯性参考系内的物理定律都是相同的(这个应该比较容易理解)。

光速不变理论在迈克尔逊-莫雷实验中被证明以太不存在还得到了一个光速不变的副产品!但它与牛顿经典力学体系是相违背的,如上述公式中的洛仑兹因子就是狭义相对论提出之前洛仑兹在修正牛顿经典力学中用数学方式推导出来的,但洛仑兹并没有解释清楚这件事情的来龙去脉,简单的说就是洛仑兹说不出所以然,但他知道怎么做,不得不说这也是一个大神!但爱因斯坦彻底揭示这其中的根本缘由!

二、广义相对论中的黑洞、引力波以及水星的近日点进动问题

1.黑洞是广义相对论中预言的一种天体 当然现在被观测到了,而我们地球所在银河系中心就是一个名为Sgr A*的黑洞,当然黑洞并不能直接观测,但它会产生引力透镜效应以及吸积盘的高能X射线等,距离地球最近的黑洞是第一是麒麟座V616,距离约2800光年!

2.引力波则是质量波动对于时空的涟漪 当然这曾经也是天方夜谭,但LIGO引力波探测的证明说了爱因斯坦的广义相对论不容撼动,未来还将有更加庞大的空间引力波探测计划投入,想必全世界那些国家和科学界都应该不是傻子吧?

ligo和virgo确定的引力波信号在天区中的方位!

3.水星近日点进动 按牛顿经典力学理论,水星的运动是一个封闭的椭圆,每公转一周轨道长轴也会略微转动,而长轴的转动则被称为进动,观测得到的进动数据是每百年1°33′20",但计算得到的数据是1°32′37",两者之间的误差高达43”,似乎看起来无法用观测误差来弥补!

水星的花瓣,看上去是不是很美?

因为牛顿经典力学中的物体之间速度并不是要参考的量,而在广义相对论中,速度则是一个非常关键的参数,因为水星近日点速度比远日点速度高出很多,用广义相对论考虑水星近日点速度差后完美解决了水星近日点进动的问题!

当然除了这些之外,还有引力弯曲星光的实验,即在当年日食提早观测到了在太阳背后的星光!有哪个理论可以在获得如此多的验证情况下还被认为是误导科学界?当然如牛顿经典力学被爱因斯坦的相对论给修正加以扩充,最后独里开创了狭义相对论和广义相对论体系!我们未来的科学发展肯定是建立在原先的科学基础上进行的,而不是推倒重来,即使是相对论也并非全盘否认经典力学,因为它仍然有应用的场合,甚至还非常简便!


星辰大海路上的种花家


很奇怪,一群连高中物理都没有搞清楚的人却喜欢对这种高深的理论评头论足、指指点点,一副高深莫测的样子。不知道这种底气从何来,难道是无知者无畏吗?

说现代物理学理论停滞不前的原因其实在于相对论和量子理论把人类理解世界的尺度扩展到巨大的天体和微观的粒子,要理解这些理论需要深厚的知识和丰富的想象力,而目前世界上真正理解和掌握这些理论的人并不多。参考初中物理和大学物理的区别。理论的突破实际也是一个机率问题,跟研究的人数和时间有关系,对一个问题研究的人越多,时间越长突破的机率就越大。物理是研究世界运行机制的科学,越是接近真理就越是困难,所以要是想有所贡献就好好学习,只有真正理解了一个理论才能去证明它或者反驳它,而不是在这里毫无根据的猜测和乱下结论!


八尸罗


恰恰相反,爱因斯坦并没有误导人们。现代物理学之所以停滞不前,是因为爱因斯坦构建出来的理论太超前太先进,远远超过了技术发展速度,技术观测手段跟不上理论,理论无法验证才导致物理学停滞不前。

爱因斯坦对于他创建的理论,最满意的是广义相对论。这是因为狭义相对论哪怕他不出手,过个三五年总会有人提出。然而,广义相对论,如果不是爱因斯坦出手,可能二三十年都不见得可以建立起来。

广义相对论原本就是一种超时代的理论,当时能真正理解这一理论的人屈指可数,而要验证这个理论的实验更是困难。有一些理论预测,比如引力波,黑洞,要等到广义相对论提出一百年后的今天,才能真正被直接或者间接被观测到。也就是说,单单是爱因斯坦时代的广义相对论,就已经领先那个时代的技术一百年。

而爱因斯坦的徒子徒孙们,也不是吃干饭的呀。爱因斯坦提出广义相对论场方程后,宇宙就可以通过方程来描述,研究宇宙的变化就不只通过观测,还可以通过场方程来推演。后来的理论物理学家就通过解方程跟数学推演,就可以得出各种各样奇奇怪怪还没被观测到的天体跟现象,比如什么中子星,虫洞,霍金辐射之类等的,这些推导,有些还可以间接观测,但有些以现在甚至几十年后的技术条件都不一定观测到。

更可怕的,还是弦理论。弦理论是为了统一量子力学跟相对论的万有理论,但因为太难验证了,以至于不少科学家都不承认弦理论是物理学。要验证弦理论,恐怕要等上百年乃至几百年,观测技术才有可能达到实验要求。

综上所述,爱因斯坦并没有误导物理学,恰恰相反,正是他天才般的大脑,才能让物理学出现了跨越式的爆炸性发展,才能让理论物理远远领先于观测技术,观测跟不上,无法做实验验证,物理学自然就会出现停滞不前的现象。


用户617163815742



肯定有很多人想过,并且你现在正在想。爱因斯坦的相对论是个颠覆已有物理学理论和大多数人常规思维的革命性理论,自诞生以来就不断受到各方人士的质疑,这些人中不乏科学大佬,可以说相对论是在一片谩骂、质疑、抵制和攻击中逐渐被人接受的。任何科学理论都有可证伪性,相对论已经被无数次验证,是经得起验证的科学理论,不是科学假说和猜想。下面我们从相对论的诞生背景来进一步论证相对论的出现是必然的。咱们用相对论出现的必然性以及对科学发展的贡献来回答本题的诘问。

狭义相对论产生的必然性

科学认识水平与生产力的发展水平是相符的。狭义相对论讨论的是物体高速运动的现象,而在石器和骨器的原始社会、

青铜器的奴隶社会、铁器农耕的封建社会,甚至资本主义社会的蒸汽时代接触的都是低速的运动,因此在电气化时代以前是不可能出现相对论的。即使最早提出相对性原理聪明如伽利略,


因为所处的时代(十七世纪)所限,即使他认为光速是有限的并第一个试图测量光速:他用相隔1.5公里的两个山头上的灯笼明灭来测量光速,最终还是失败了。发现不了光速的秘密就发现不了崭新的物理规律,换句话说,社会还没有发展进步到发现新物理规律的地步,当时人们的生产实践还没有这种需要。

自从富兰克林发现电以后,到法拉第发现电磁感应定律把电现象和磁现象联系在一起,再到麦克斯韦集电磁学大成,经典电磁理论大厦基本建成,电动力学成为一门独立的科学。


麦克斯韦成功预言了电磁波的存在,从他的联立方程组推导出电磁波的速度C=1/√μ0ε0是个常数,并认为光就是一种电磁波,将电磁学与光学联系在了一起。但人们发现电动力学并不满足普通力学的相对性原理,麦克斯韦的电动力学运用到运动的物体上时,似乎引起一些不对称,这些不对称只与相对运动有关,这让当时的人们,包括麦克斯韦本人更坚定认为存在绝对静止的以太场作为光的介质,他们认为相对性原理是不适用于电动力学的,伽利略变换不适用于电动力学,因此麦克斯韦的电动力学只能称为“静体的麦克斯韦理论”。但十九世纪末的迈克耳逊-莫雷的“以太漂移”实验结果否定了以太的存在,并得出光速不变的结论。

可直到那时人们也不愿放弃绝对时空观,物理学家洛伦兹为了解释光速不变修改了伽利略变换式,引入了时间参数,他的变换式被法国数学家庞加莱称为“洛伦兹变换”,后来成了狭义相对论的力学关系式,不过他始终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,这是他的认识。


我们再来看看数学家庞家莱,应当说他是最接近狭义相对论的人了,他于1897年发表了《空间的相对性》,提出空间具有相对性。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年他命名洛伦兹变换,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,只是最终并没完成,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。

爱因斯坦在此时代背景下,于1905年6月30日独立完成并发表狭义相对论,

论文的名称就叫《论动体的电动力学》,他认为由磁体和导体之间电动力的相互作用效果实际上无法判断谁运动谁静止。再加上“以太漂移”实验对以太的否定,他有了一个与当时大多数人不同的,可以说相反的猜想:他认为相对性原理应该是一个普遍性的原理,不仅适用于普通力学,也应该适用于电动力学,绝对静止这概念不符合现象的特性,应该抛弃。并且他又把光速不变也上升为原理公设,这个公设表面上和相对性原理相抵触,但恰恰能解决那些所谓的不对称,加入了时间相对性的相对性原理彻底适用于电动力学。由这两个原理根据静体麦克斯韦理论就能得到简单又不矛盾的动体电动力学,在这里不需要绝对静止的空间“光以太”作参照物和媒质。狭义相对论正确描述了惯性系中高速运动物体的运动规律,它把时空与物质及其运动联系在了一起,它的钟慢尺缩效应、质速效应和质能关系等结论已经在实践中得到证实,并指导实践,





比如说对于核变反应、宇宙射线、大型对撞机以及未来实现的令人神往的亚光速飞船和时间旅行,都是必不可少的理论指导。可以说是大大加快了人类物理科学的发展。

由上面的叙述可知,到了1905年,狭义相对论已经呼之欲出了。即使没有爱因斯坦,别人最终也会提出,只不过是爱因斯坦迈出了最后一步,这一点连爱因斯坦本人也承认:如果没有他,别人也会在5年内得到狭义相对论。因为虽然狭义相对论的相对时空观和打破常规思维的结论让人难以理解,但发现狭义相对论的条件已经全部具备,最终人们必然会得出完全相同的物理规律,当然名字不一定叫狭义相对论。

广义相对论出现的必然性以及对人类科学的推动。

广义相对论虽然更难理解,并且不客气地说,如果没有爱因斯坦的话,广义相对论的发现至少推迟50年,甚至100年。但广义相对论或者与它相似的科学理论终将会被发现,因为它被证明是正确反映客观规律并对自然实践具有指导作用的科学理论。自问世以来,它的众多预言绝大多数被一一证实,比如说水星近日点进动、引力红移、引力透镜、引力波、黑洞、导航定位、时空弯曲……。从科学理论的思想和逻辑结构上看,广义相对论从引力场局域等效于加速度场的等效原理出发,结合推广到非惯性系的广义相对性原理得到完美自洽的理论。从数学上看,利用非欧几何和张量分析,一气呵成完备优美。在哲学和美学上堪称杰作。从科学思想、哲学、逻辑、美学、数学上都如此完备的理论怎么会使人类物理科学停滞不前?最终又怎么会不被发现?

爱因斯坦基于广义相对论提出宇宙有限无界的宇宙模型,开创了宇宙学。


现代关于宇宙起源的大爆炸理论就是1927年比利时的勒梅特基于广义相对论的框架最先提出的假说,广义相对论的场方程会推导出宇宙是一个有着从未停止的物质变化的动态宇宙。

1916年德国天文学家史瓦西找到了广义相对论球对称引力场的严格解――史瓦西解,这就是黑洞物理学的重要开端。

引力波是爱因斯坦在广义相对论中预言的“时空的涟漪”已经于2016年被首次发现。

上述事实只是广义相对论研究的众多成果的一部分,相信随着深入研究,以后还会发现更多的成果,这些成果都有利地推动着人类物理科学的发展,并没有使之停滞。在目前时期,真不敢相信还能出现什么理论比广义相对论更能推动物理科学发展。最后,如果你觉着物理科学发展有所缓慢,那问题应该是出在数学上至今没有大的突破,没有为物理上大的突破提供相应的数学工具。


物原爱牛毛1


谢谢你的提问。你的问题不是爱因斯坦相对论正确与否的问题,而是物理学为什么停滞不前的问题。

爱因斯坦的相对论,刚刚出来的时候,据说,全世界只有两三个人算是能读一读,也不是懂,后来才有几个人懂,然后有科学家愿意做实验,通过实验证明,才引起大家重视的。


你以为你爱因斯坦发表《相对论》的时候,你敢说爱因斯坦是正确的?

世界上出现各种各样的理论,一点也不奇怪,能够成为科学的,是要经得起科学实验的理论才叫科学,否则就叫科幻,或者魔幻诗歌了。

爱因斯坦被认为是二十世纪最伟大的科学家,是因为现代太空物理学,航天科技,都是建立在爱因斯坦科学理论基础上的。

没有爱因斯坦的理论,人类登上月球的时间表,绝对不会排在爱因斯坦去世仅仅7年以后。

中国的嫦娥也不可能到真正的月亮上去去看看。

世界上很多科学家的理论被证明,距离科学家死后十几年甚至几十年几百年都是非常正常的。


那么科学会不会停滞不前?我觉得,这个问题就问的比较好。

科学在一定的时期以内是会相对“停滞不前”的。

但是,这只是相对重大理论突破和巨大的发现而言的。

从爱因斯坦到杨振宁、李政道已经有了新的发展,怎么能说科学停滞不前呢?

当然年年月月都有科学重大发现,你以为科学是母鸡下蛋啊?今天没下蛋就好奇怪是不是?

爱因斯坦的理论是一个伟大的宏观物理思想体系。

要把爱因斯坦理论体系完全实践成功,起码还需要一百年,你以为未来一百年人类物理学家都白干了?

所以,你对科学理论和科学实践是缺乏认识的。

说人类物理学爱因斯坦之后停滞不前,实际上,是彻底的科学无知。


起码据我所知,爱因斯坦去世之后,在物理学研究上获得诺贝尔奖的科学家就不止三人,这是物理学停滞不前吗?


从2001年到2018年有十八位世界科学家获得物理学诺贝尔奖,这是人类科学停滞不前吗?

假如没有一代又一代科学家的努力奋斗,爱因斯坦的伟大理论,将会一文不值!

因此,你就可以想象一下物理学的进步有多大。

当然,爱因斯坦的理论,也是一个逐步完善的过程,而这个过程本身,就是伟大的进步。

科学的进步,一方面需要像爱因斯坦这个样伟大的理论大师和科学巨人顶天立地,一方面也需要千千万万的科学家进行科学实践,最终要通过实践成果来证明理论科学造福人类。

这个过程实际上也是更加艰难的过程,所以,我们还没有完全完成爱因斯坦的理论思想,也就是说,爱因斯坦自己的理论还需要后人继续去完成。这个过程远远比爱因斯坦的理论更加伟大。


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