为什么爱因斯坦能提出超前百年的相对论?

【为什么爱因斯坦能提出超前百年的相对论?】在1905年 , 爱因斯坦提出了划时代的时空理论——狭义相对论 , 由此掀起了物理学的变化 , 现代物理学的一大基石宣告降生 。 10年之后 , 爱因斯坦又提出了全新的引力理论——广义相对论 。 一百多年后 , 爱因斯坦的理论预言才逐渐被现代科技所证实 。 那么 , 在昔时科技尚不发财的环境下 , 为什么爱因斯坦可以或许提出如斯超前的理论呢?

事实上 , 在爱因斯坦那个年月 , 相对论的种子已经起头萌芽 。 那时间进入20宿世纪之后 , 物理学家遍及认为物理大厦已经根基建造落成 , 后宿世只需做一些修补工作就行 。 然而 , 飘零在物理学大厦上空的一朵乌云让一些物理学家感应不安 。

为什么爱因斯坦能提出超前百年的相对论?

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早前的物理学家认为 , 真空中遍布以太 , 这是光传布的介质 , 以太系就是宇宙的绝对静止参照系 。 为了证实以太的存在 , 迈克耳逊和莫雷两位物理学家进行了一项闻名的光干与尝试 。 成果表白 , 宇宙中不存在以太 , 而光速在任何参照系里都是不变的 。
关于光速的不变性 , 在更早的麦克斯韦光速公式中已经可见一斑 。 在麦克斯韦的真空光速公式中 , 计较光速的两个常数(真空介电常数、真空磁导率)只与真空有关 , 并不存在任何的偏向性 , 这意味着光速是不变的 。
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不外 , 以太概念深切那个时代物理学家的思维 , 即即是那时的大物理学家洛伦兹也始终对峙以太的存在 。 为领会释迈克耳逊-莫雷尝试 , 洛伦兹提出了一种数学手段——洛伦兹变换 。
爱因斯坦则提出了完全分歧的观点 , 他对峙尝试的成果 , 认为光速是不变的 , 而变的是时候和空间 。 由此 , 爱因斯坦创立了狭义相对论 。 在爱因斯坦看来 , 牛顿的绝对时空不雅是不当作立的 , 时空因为参照系的分歧而分歧 。 从狭义相对论推导出的钟慢效应、质能方程等结论最终都被尝试一一证实 , 并获得应用 。
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在创立狭义相对论之后 , 爱因斯坦一向在研究若何把引力也纳入相对论系统 。 爱因斯坦用物质和能量弯曲时空发生的几何效应来诠释引力现象 , 由此创立了广义相对论 。
基于广义相对论 , 爱因斯坦做出了一系列主要的预言 , 此中包罗引力透镜效应、引力红移、黑洞、引力波 。 但在那个时代 , 受制于有限的科技程度 , 良多预言都无法进行验证 。 直到比来这些年 , 引力波、黑洞等现象才被直接探测到 。
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之所以爱因斯坦可以或许提出超前的物理学理论 , 一部门原因当然离不开他那极为灵敏的物理学思维 , 还有一部门原因是爱因斯坦也是站在巨人的肩膀上 。 在那个时代 , 已经有几位物理学家接近狭义相对论 。 若是再晚个5年 , 狭义相对论就不属于爱因斯坦 。
但广义相对论就纷歧样了 , 没有爱因斯坦 , 生怕再过50年可能也没有人会提出这个引力理论 。 广义相对论是爱因斯坦平生最引觉得豪的当作就 , 他很是相信本身的理论最终会获得尝试的证实 。

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