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谁是相对论的创立者

时间:2022-09-27 百科知识 版权反馈
【摘要】:有关相对论的创立者,大家可能比较熟悉,他就是伟大的科学家——爱因斯坦,而且他也被公认为是相对论的唯一创立者。事实上,早在1905年,爱因斯坦就发表了和狭义相对论相关的论文,从而创立了相对论。有人对此坚决反对,他们认为相对论不是由爱因斯坦创立的,甚至还觉得爱因斯坦是一个剽窃别人科学成果的小偷。根据广义相对论,在2003年得以证实,万有引力传播的速度也是光速。

3 谁是相对论的创立者

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有关相对论的创立者,大家可能比较熟悉,他就是伟大的科学家——爱因斯坦,而且他也被公认为是相对论的唯一创立者。但是,一百多年过去了,还有许多人对此表示怀疑,他们认为爱因斯坦只不过是在前人的基础之上,完善和补充了相对论,而不是他创立了相对论。在这种情况下,相关争论就不可避免的产生了。

事实上,早在1905年,爱因斯坦就发表了和狭义相对论相关的论文,从而创立了相对论。后来,他又在1915年完成和提出了广义相对论。

有人对此坚决反对,他们认为相对论不是由爱因斯坦创立的,甚至还觉得爱因斯坦是一个剽窃别人科学成果的小偷。例如,科技史学家惠特克,就在写和相对论相关历史的时候,将相对论的创立者写成是荷兰的数学家和物理学家洛伦兹以及法国数学家和物理学家庞加莱。致使许多荷兰的科学家,到现在还不承认是由爱因斯坦创立的相对论,而是自己国家的洛伦兹。

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爱因斯坦讲教相对论

知识拓展

说到庞加莱,我们有必要在这场争论中较为详细的提到他:

亨利·庞加莱除了是一位法国的数学家和物理学家之外,还是天体力学家和科学哲学家。庞加莱的父母智力都很高,属于法国的显赫世家,而庞加莱的智力得到了良好的遗传,他从小就显示出了超常的智力。小时候就受到了母亲的教育,他由于聪明,很快就学会了很多涉及面很广的知识。所以,他的未来研究涉及了代数学、几何学、数论、数学物理、拓扑学、天体力学、多复变函数论、科学哲学等诸多领域,属于科学界的集大成者,尤其是他在数学方面的杰出表现,对当今的数学形成了极其深远的影响。

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1895年,庞加莱曾经用“尺缩”的假说,来解释“以太漂移”,同时提出了同时性的相对原理,而反对“绝对时间”。不久,他就发表了这一原理。乍看起来,这个原理和爱因斯坦后来独立提出的相对性原理很相似,不过可惜的是,他并没有把“光速不变”作为原理的根据,只是把自己的理论当成一个证明洛伦兹理论的例证,却没有将其发展成为真正意义上的狭义相对论。否则,科学史上,将会增加一位能和爱因斯坦相媲美的科学家了。

毋庸置疑,爱因斯坦在相对论的提出上,完全胜过了洛伦兹和庞加莱。爱因斯坦大胆地将“光速不变”作为一条基本原理,而不是钻入“牛角尖”,只是在理论上为“光速不变”寻找一些根据。所以,由于他的大胆创新和努力研究,最终创建了一个崭新的、完整的理论——狭义相对论。

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光 速

光速是目前已知的最大速度,它是指光波或电磁波在真空中的传播速度。物体的运动达到光速之后,其能将无穷大,但目前为止,人类想达到光速,是非常不可能的事情。

20世纪,爱因斯坦在提出狭义相对论时,有一个质能等价理论的推论,这个著名的推论当中,曾今把光速C作为一个换算常量。爱因斯坦的这个推论大体是说,一切的物质都潜藏着质量乘以光速平方的能量。

一个静止的物体,其全部的能量都是包含在静止的质量中的,一旦运动,就会产生动能。而运动物体的质量会增加。但是,当物体的运动速度远远低于光速时,其增加的质量就微乎其微了;而当速度趋近于光速时,物体的质量会随着速度的增加而直线上升;当物体运动速度无限接近于光速时,它的质量就趋向于无限大,而且需要无限多的能量才能维持这个状态。所以表明,只有质量为零的粒子才可以以光速运动,人们常常将这种粒子称为“光子”或“引力子”。

实际上,光速是我们人类到现在为止,在太阳系的范围内通过观测和计算得出的“光”的速度。由于多种原因,计算出来的光速并不恒定。如果在太阳系内同一均质介质中的同一个光源,在同时的不同方向或不同时间,测出不同的光速,那么就可以证明光速不是恒定的。

世界上,最早指出光是以有限速度行进的科学家是伽利略·伽利雷,他曾设想在距离很远的两个地方,两个人互相用灯光传递信号,但是最终却没能成功。而光速最早的准确数值是通过观测木星对其卫星的掩食测量出的,另外,还有转动齿轮法、转镜法、变频闪光法等多种光速的测量方法。

根据现代物理学,所有的电磁波(包括可见光),在真空中的速度属于常数,这个常熟就是光速。根据广义相对论,在2003年得以证实,万有引力传播的速度也是光速。另外,和我们息息相关的强相互作用、电磁作用等作用的速度也都是光速。根据电磁学的定律,发出电磁波的物体的速度,不会影响到电磁波的传播速度。虽然,观察者的参考坐标和发出光波的物体的速度不会影响被测量的光速,但是会影响光波的波长而产生红移或者蓝移。相对论探讨方向是光速而不是光本身,所以就算光被稍微减慢,也不会影响到狭义相对论的稳固地位。

和声音的传播一样,光在不同介质中的传播速度也不同。由于光属于电磁波,所以光速也就依赖于介质的各项数值。在各个选定的静止介质中,光速是一个小于真空光速C的固定值。如果传播介质也以一定的速度运动,那么,我们应该先建立一个随动参考系,然后再想办法计算光速。

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