提出“广义相对论”后,爱因斯坦让我们认识到宇宙大爆炸只是开始

上个世纪初期,爱因斯坦曾在马歇尔▪格罗斯曼教授的帮助下,独自一人潜心的学习和研究了关于弯曲空间以及表面科学的理论;在当时,爱因斯坦所学习研究的这个抽象的科学理论,在科学界上已经被伯恩哈德▪瑞曼博士所发展起来;但是,当爱因斯坦接触到这个理论后,便第一个将这种理论与我们现实的世界相互联系了起来。

1913年,爱因斯坦与格罗斯曼教授一起合作共同发表了一篇文章,他们两个人在探讨了一段时间后,一起共同提出了一个观点:那就是我们所认识的重力,只是一个时空弯曲在客观事实上的一种存在的表述现象。

但是对于这个观点而言,他们忽略了一个至关重要的问题,由于爱因斯坦的一个失误,他们在当时有限的条件下,未能发现和找出到一个有关时空弯曲的曲率,以及与物质能量和质量之间关系上的方程式。

这一年在德国柏林,爱因斯坦为避开家庭的纷忧与欧洲战争的影响,继续开始了对这个时空的问题进行着研究;时间到了1915年的11月份,在他一次思考中,他终于还是发现了一个联系时空弯曲与蕴含在这其中的质能方程式上的关系。

其实,早在1915年的这一年夏天,爱因斯坦在去访问哥廷根大学期间,曾与一位著名的数学家戴维▪希尔波特教授在一起进行讨论过他的这一观点想法;但是作为一名数学家,希尔波特却早先爱因斯坦的几天时间里,也找到了一个与他同样的方程式关系。

尽管如此,但是后来希尔波特最终承认了这个方程式新理论的荣誉,应该还是归属于爱因斯坦,因为正是在爱因斯坦的这个理论观点中,他首次将重力的因素与时空弯曲的关系上进行相互的联系。同样,这个伟大的发现还应当感谢当时对科学家们已经相当文明的德国,因为在这个国家里,爱因斯坦即使在当时的战争期间,进行着这样的科学讨论与交流研究的活动,仍然能够在战争的环境里得以不受影响的情况下进行着。

当然,这在20年后再一次发动战争的环境下,产生了一个多么巨大讽刺的对比。

对于爱因斯坦的这种弯曲时空的新理论,后来他取了一个名被称之为“广义相对论”的理论,以此与他原先发表后的那篇所不包含重力因素的“狭义相对论”理论,进行了彼此之间最根本上的区别对待;1919年战争结束后,科学家们以颇为壮观的形式来验证证明了爱因斯坦的“广义相对论”理论。

一支战后英国的科学考察船队,在茫茫的大西洋上远赴到当时的西非地区,他们正赶往发生在那里的日全食现象进行着一次最科学细致的天文观测实验,以此来证明爱因斯坦的“广义相对论”理论学说的正确性;不过,在他们的这次详细的日全食观测下,还是发现到了宇宙中太阳附近的一颗恒星位置上,一些微小的光线中产生了移动的痕迹;通过他们对于这一微小的红移移动的现象发现,科学家们证实了爱因斯坦在“广义相对论”中的科学论断。

从这颗恒星中所发出的光线在经过太阳附近时,由于太阳的引力作用而产生了一个弯曲的现象;这个科学的验证证明,使得当时爱因斯坦的时空弯曲的理论被直接证实了;当然这一重大的发现从公元前300年的欧几里《几何学原本》之后,科学家们又一次感知到了他们存在于宇宙之中的意义,开启了下一个最为伟大的理论科学的革命。

将“时间”和“空间”由被动的时间发生的背景,转变成为一个动态的宇宙空间运动上的理论;但是同时,在爱因斯坦的“广义相对论”理论之中,一些居于当时科学前沿上许多重大物理科学问题,一直到了上个世纪结束后仍然都未能得到圆满的解决。

即物质的因素充满了整个宇宙,同时又形成导致了宇宙中时空的弯曲,从而使得这些物质的个体之间产生了相互聚集;这个观点用上爱因斯坦的“广义相对论”的理论,来解释我们静态的宇宙空间时,科学家们发现了他的方程式在这个静态宇宙空间的问题上是无解的。

为了能够适应静态宇宙的因素,爱因斯坦为此变通的在方程式的原理之中,加入上了一个名叫“宇宙常量”的项目;通过了这个“宇宙常量”的项目,能够使得在静态的宇宙中让时空再次弯曲了起来,并且还使得这其中的所有物质的个体都被隔离分开;同时,在爱因斯坦的“宇宙常量”之中,他还引入了一个相互排斥的效果,来将宇宙之中那些所有物质的平衡个体产生了相互吸引的作用,从而保持了宇宙中所有的物质个体上相互之间运动时长久平衡的状态。

但是在事实上,爱因斯坦的这一理论,是我们人类在理论物理科学的历史上,所丧失的一个最重要的机遇之一;如果爱因斯坦继续在他的这一理论研究方向上,进行不断的深入探索的研究,而不是一味的去通过变通的方式,来引入一些所谓的“宇宙常量”,那么他就有可能会对后来整个宇宙是处于扩张还是收缩的问题上,作出一个重要的预言。

然而,到了上个世纪20年代时期,当一些科学家们在威尔逊山上,通过一座100英寸的天文望远镜中,对宇宙深处的一座遥远的星系上,观测发现到了整个宇宙正在以非常快的速度远离我们的现象;科学家们这一重大的发现,使得科学界上普遍性的认为,我们的宇宙正在随着时间的推移,不断产生着越来越快的膨胀运动。

因此,爱因斯坦当时得知了这一重大的发现后,最终才认识到,他提出的“宇宙常量”的观点,正是他这一生中所犯下的一个最为严重的致命错误。

在科学家们还在对于宇宙如何起源以及最终的归宿问题上展开探讨时,却被爱因斯坦的这一“广义相对论”的理论所彻底的改变了;当然,这种静止的宇宙有可能会永远的存在,亦或者是说,在宇宙的历史上过去的某个时间段里,这一静止的宇宙在其诞生之初,便已经是以现在的形态而存在了。

但是,从另外一个方面上来讲,如果现在的宇宙星系都是在彼此的运动之中,作着相互漂流远离的运动;那么在过去的宇宙历史时期里,那些作着漂流运动的星系,在彼此之间的位置上也应该是十分临近的;即便是在150亿年之前,宇宙刚刚诞生之初,这些新生的星系在彼此之间的位置上也可能是十分靠近的;在这种相互之间靠近的环境下,所有的星系都重叠在一起,以此所产生出来的这种宇宙空间的密度,也可能是以巨量无穷大的形态而分布的。

总而言之,爱因斯坦的“广义相对论”原理告诉了我们,宇宙的大爆炸标志着宇宙的起源、时间以及空间的开始,同时也包括了宇宙中万事万物的开始。

因此,对于爱因斯坦先生,他不仅仅是过去时代100年中最伟大的人物之一,同时也是一个能够代表我们人类文明当之无愧的最伟大科学家之一;所以,作为后世的我们,应当对他抱以更加长久的敬仰,向他为全人类的未来所作出的伟大科学贡献敬上我们后世最为崇高的敬意。