1905年,愛因斯坦發(fā)表了狹義相對(duì)論。1915年,愛因斯坦又給出了廣義相對(duì)論。狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論給人展示了一片新奇的世界,這片新世界讓一些人驚嘆又讓一些人不解。
相對(duì)論問世到現(xiàn)在100多年的時(shí)間里,一直有人反對(duì)相對(duì)論。早期的反對(duì)更多是因?yàn)楫?dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)條件有限,相對(duì)論沒有得到實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn),人們對(duì)相對(duì)論的新奇感到不可思議。例如1911年第一屆索爾維物理會(huì)議期間,龐加萊這位在愛因斯坦之前就曾走到相對(duì)論大門口的科學(xué)家也對(duì)愛因斯坦的相對(duì)論持完全否定的態(tài)度。諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)也對(duì)愛因斯坦的相對(duì)論保持謹(jǐn)慎的態(tài)度,1921年給愛因斯坦的授獎(jiǎng)理由是“他對(duì)理論物理學(xué)的貢獻(xiàn),特別是光電效應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)”,至于“理論物理學(xué)”有沒有包含相對(duì)論,那就全靠讀者個(gè)人想象了。
1919年,愛丁頓等科學(xué)家通過分析一次日全食的觀測(cè)結(jié)果使得愛因斯坦的廣義相對(duì)論得到檢驗(yàn),愛因斯坦由此一夜成名,世界各大報(bào)紙無不稱贊愛因斯坦是有史以來最偉大的科學(xué)家之一。在愛因斯坦的名字變得家喻戶曉的同時(shí),一些人也開始了對(duì)相對(duì)論的批判,甚至對(duì)愛因斯坦進(jìn)行個(gè)人攻擊,他們認(rèn)為愛因斯坦的相對(duì)論錯(cuò)了。
有一個(gè)比較有名的故事說的是有人出版了一本書《100位教授證明愛因斯坦錯(cuò)了》,愛因斯坦聽到后聳聳肩:“證明我錯(cuò)了,不需要100位教授,1位就夠了?!边@個(gè)故事很簡(jiǎn)單,道理也很淺顯直接:想說明一個(gè)理論錯(cuò)了,不是靠造聲勢(shì),不是靠發(fā)毒誓,只要有一個(gè)實(shí)驗(yàn)就可以。
幾十年前國(guó)內(nèi)緊隨北方的老大哥,當(dāng)時(shí)有一種運(yùn)動(dòng)是從意識(shí)形態(tài)上對(duì)相對(duì)論進(jìn)行徹底的批判。聲勢(shì)造得很響,可最后相對(duì)論依然安安穩(wěn)穩(wěn)地印在教科書上。受到那場(chǎng)運(yùn)動(dòng)影響的人至今依然有一部分在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行著對(duì)相對(duì)論的批判,對(duì)愛因斯坦的攻擊,但也止增笑耳而已。
證明相對(duì)論是錯(cuò)的,這不是一個(gè)科學(xué)問題。相對(duì)論早已得到無數(shù)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,而且相對(duì)論預(yù)言的產(chǎn)物或現(xiàn)象100年來也不斷地被發(fā)現(xiàn)。相對(duì)論早已成為現(xiàn)代物理學(xué)的重要基石之一,相對(duì)論已經(jīng)不可能被推翻。
相對(duì)論不能被推翻,并不意味著相對(duì)論能夠解決所有問題。正如相對(duì)論之前的牛頓力學(xué)一樣,雖然能夠精確指揮阿波羅飛船登月,精確指揮地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng),但在邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)面前束手無策,在微觀領(lǐng)域中的電子質(zhì)量隨速度變化問題上也無能無力。人類的認(rèn)識(shí)拓展到新的領(lǐng)域后,原有的理論可能無法在這個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮作用,這時(shí)候就需要新的理論問世。相對(duì)論就是在牛頓力學(xué)無法解釋新的問題時(shí)建立起來的。
相對(duì)論也有沒有解決的問題,比如廣義相對(duì)論與量子力學(xué)的統(tǒng)一。量子論可以解釋宇宙中的電磁相互作用力、弱相互作用力、強(qiáng)相互作用力,成功地將這三種力納入同一個(gè)框架中,卻無法將引力量子化。廣義相對(duì)論完美地解釋了引力,卻處理不了其他三種力。廣義相對(duì)論和量子力學(xué)的不協(xié)調(diào)導(dǎo)致在一些問題的處理上會(huì)出現(xiàn)截然不同的結(jié)果。比如黑洞的奇點(diǎn),其體積為無限小,但是其位置及動(dòng)量卻能夠確定,這與量子力學(xué)的不確定原理相矛盾。按照量子力學(xué),奇點(diǎn)不可能存在;按照廣義相對(duì)論,奇點(diǎn)又是存在的。廣義相對(duì)論和量子力學(xué)的不可協(xié)調(diào)性目前還沒有得到有效解決。
即使有一天我們真的能夠用一套理論將廣義相對(duì)論和量子力學(xué)統(tǒng)一起來,量子力學(xué)和廣義相對(duì)論依然是正確的,它們只是被我們確定了適用范圍。那些想著推翻相對(duì)論的人,還是嘗試一下將廣義相對(duì)論和量子力學(xué)統(tǒng)一起來吧。
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