為什麼有人質疑愛因斯坦的相對論? 是太超前了還是人類科學太落後
最近有人認為,
相對論
的科普書和相對論在實際物理研究中的地位實際上是嚴重脫節的。科普書裡喜歡強調的是,“空間收縮”,“時間膨脹”,“時空彎曲”,這些東西。然後最多介紹幾個歷史上早期的實驗結果,說明它“正確”就結束了。如果相對論真的只有這麼點東西的話,那它確實不怎麼靠譜。
但實際上相對論在物理研究中,相對論的地位是非常基礎的。就狹義相對論而言,任何高能標下的物理理論都會在4維時空的基礎上推導。也就是說,處於上層的理論每被檢驗一次,狹義相對論就會變得更加可靠。
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就寫進教科書的粒子物理中電子自旋反常磁矩的測量來說,理論和實驗結果的驗證已經達到小數點後十幾位了。準確的說,狹義相對論本身並不是一個只有幾個“反直覺預言”的奇怪理論,它是所有高能標下物理理論(不考慮引力)的基本理論框架。
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廣義相對論本身的地位也是類似的,它是在宇宙學等領域的基礎。宇宙學的計算中很大一部分就是在解
愛因斯坦
場方程的擾動。隨著實驗手段的發展,宇宙學上的嚴格觀測(例如CMB)實際上已經可以告訴我們,廣義相對論已經很“堅固”了。
對相對論的修改(基本都是廣義相對論)也一直沒有停過,作為理論物理工作者來說,其實大家更希望看到基本的物理理論能有大的修正。可宇宙學和天體物理實驗卻一次次告訴大家“廣相很穩”。目前來說,各種修改引力理論都能在一定層面上解決一些問題,不過就當前的實驗結果來說,越發精確的實驗結果把廣義相對論變得越來越堅實了。
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相對論之於現代物理學,正如高等數學之於現代數學。相對論的第一個證據出現在 1919 年,是在一次罕見的,特別長時間的全日食的時候,兩個科考隊在兩個特別合適的地點,拍攝了兩張照片進行對比,聲稱相對論預測到了一個叫 Hyades 的離地球 153 光年遠的,包含了幾百顆恆星的星團的光線,因為太陽引力造成彎曲。
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和愛因斯坦提出的一些理論一樣,其實自從牛頓發表牛頓定律以來,就有很多爭議。極少人能真的理解牛頓定律,用來證明它的那些“科學實驗”,也是普通人無法親自證實,甚至難以復現的。牛頓定律的實際效果,普通人無法直接體會和驗證。
科學研究正如愛因斯坦所說,如果你不能跟人解釋一個理論,就證明你不懂理論,就證明理論必然是錯的。所以現在我們只需要找到一個什麼都不懂的傻子,就可以證明現代科學都是錯的,因為傻子顯然無法跟別人解釋任何理論。
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