【摘要】：爱因斯坦的相对论使我们不得不放弃一些关于空间、时间和运动的日常观念。爱因斯坦绝不是玩弄数学游戏,故弄玄虚,而是植根于实验物理学的土壤。一方面,爱因斯坦是用科学园地中的艺术家的眼光来看待科学理论的。正是在广义相对论中,爱因斯坦的科学思想得到了最完美的表现。爱因斯坦按广义相对论所预言的3个效应,都得到了实践有力的验证,所以还是引起了相当大的轰动。
爱因斯坦的相对论使我们不得不放弃一些关于空间、时间和运动的日常观念。它以抽象的弯曲时空这样很难想象的概念取代牛顿的直观物理学。爱因斯坦绝不是玩弄数学游戏,故弄玄虚,而是植根于实验物理学的土壤。一方面,爱因斯坦是用科学园地中的艺术家的眼光来看待科学理论的。在广义相对论中,他引进了空时的弯曲,从数学工具上看是复杂了,但是取消了引力,从原理上看反而简单了。物质的分布决定空时的弯曲,这多么和谐;物理学的定律对于所有的参照系都成立,并且形式不变,这多么合理。这就是爱因斯坦要给和谐、合理的自然界描绘一幅和谐、合理的图画的意愿。正是在广义相对论中,爱因斯坦的科学思想得到了最完美的表现。对于他来说,理论不仅应该解释事实;但只有原理上简单、逻辑上严格的理论,才是真正有生命力的、有价值的理论。这样的理论是只能用思维来构成的。等效原理、广义协变、时空弯曲等都是自然的写照,也是爱因斯坦思维的产物。另一方面,爱因斯坦绝不是躲在象牙塔里为理论而理论的人。他要改造牛顿的引力理论,也是因为有牛顿的万有引力定律无法解释的一些实验事实。广义相对论就像狭义相对论一样,也是从实验物理学的土壤里生长起来的。这就是它有生命力的原因。
广义相对论运用了大量的黎曼几何、张量计算、绝对微分等艰深的数学知识,充满了深邃的哲学思辨,包含着崭新的物理内容,对于爱因斯坦同时代的人来说,的确是很难弄懂的。爱因斯坦按广义相对论所预言的3个效应,都得到了实践有力的验证,所以还是引起了相当大的轰动。
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