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「相对论」到底牛在哪?这次给你讲清楚(完结篇)

回到爱因斯坦,他之前的所有开天辟地的理论都是前者,都是坚持了自己,不管坚持自己后的那些推论看起来有多么“离谱”,他都接受了那些离谱,有的是自己证明了那些离谱是对的,有的是别的科学家证明了那些是对的。K44拜客生活常识网

但在广义相对论问世后的一个推论,他一改常态,放弃了自我坚持,还铸成了他自认为不可原谅的大错:K44拜客生活常识网

——这就是“宇宙常数”。K44拜客生活常识网

通过广义相对论,他推演出了宇宙是不断膨胀的,是“活”的。但在当时的科学家的宇宙观里,宇宙本身是恒定不变的。K44拜客生活常识网

这一次,爱因斯坦没有坚持,他接受了大家的意见,他在本已是完美的广义相对论的方程里”画蛇添足“地加入了一个宇宙常数“Λ”,虽然他自己也不知道这个宇宙常数代表着什么物理意义,但他还是加紧进去了,这样做有两点“好处”:K44拜客生活常识网

1、广义相对论公式符合了大家的宇宙观——宇宙,是静止的;K44拜客生活常识网

2、在当时已知的银河系范围内,加入或不加,方程组解出来的结果是一样的。K44拜客生活常识网

但十几年后,天文学家哈勃(就是那个哈勃望远镜的哈勃)系统系地观测到了远方的星星都在离我们远去(原理是红移现象:离我们远去的星光,波段会边长,从而发红),对此只有一个解释:K44拜客生活常识网

——宇宙不是静止的,它无时无刻不在膨胀。K44拜客生活常识网

原本的广义相对论方程异常完美,宇宙常数真的是画蛇添足。对此,爱因斯坦后悔不已,他原本有机会在十几年前就提出宇宙膨胀学说的。K44拜客生活常识网

或者就在此刻,他决定:无论后面遇到什么事情,他都不会再放弃见解。而这一次对自己的提醒,在面对量子力学时,他又错了!K44拜客生活常识网

几乎是提出广义相对论的同时,物理学在微观世界里正在展开同样重大、同样震撼的革命性探索,这就是量子力学。K44拜客生活常识网

虽然是爱因斯坦第一个提出光并不是连续的,而是一份一份的“光子”,但或许是在相对论上用去了太多的心力,爱因斯坦没有在这个微观领域继续向前,反倒是一开始反对“量子”学说的波尔后来接受了这个理论,并坚定地走了下去。K44拜客生活常识网

波尔在爱因斯坦的基础上,向前走了一步提出了新理论:K44拜客生活常识网

——不仅光是一份一份不连续的,就连原子中电子的轨道也是不连续的,电子只能从一个轨道突然出现在另一个轨道,而不需要什么中间地带。K44拜客生活常识网

这一次,爱因斯坦决定坚持自我,他完全不能接受波尔的这个学说,他无法相信有什么东西可以在空间中像变魔术一样“跳跃”。K44拜客生活常识网

他的相对论确实认为尺寸、时间、都是相对的,空间也是可以被弯曲的,但你总得尊重时空是连续的,是相连的吧?怎么可能有东西一开始在这里,不经过任何运动过程就突然出现在那里呢?K44拜客生活常识网

但这还不是最难理解的,后来物理学家又发现,有的粒子可以在同时即出现在这里,又出现在那里!K44拜客生活常识网

爱因斯坦快疯了,他拒绝接受量子力学。K44拜客生活常识网

这一次,历史抛弃了爱因斯坦,量子力学的时代来临,到了1930年,几乎所有的主流物理学家都站在了量子力学的那一边——就像当初他们站在相对论这边一样。K44拜客生活常识网

爱因斯坦,被主流孤立了。K44拜客生活常识网

他会放弃自己的主见吗?K44拜客生活常识网

不会,他不要再犯那个“宇宙常数”的错了。K44拜客生活常识网

1933年他定居美国,在大学里做教授,但他离群索居,与同事和家人渐渐疏远,他一直在找那个统一的理论,希望把宏观与微观统一起来,而不是像量子力学那样“胡闹”。K44拜客生活常识网

这样的苦苦求索一直到了1955年的那一天,76岁的爱因斯坦生病,他被送到医院时,医生说:K44拜客生活常识网

“不要担心,这个病的诊疗方案已经很成熟,很快就能治好。”K44拜客生活常识网

但爱因斯坦拒绝治疗:K44拜客生活常识网

“我想要离开时请让我离开,我已经完成了我该做的,一味地延长生命是毫无意义的,现在是该离去的时候了,我要优雅地离去。”

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