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爱因斯坦:未来的世纪仍将属于他

 2014/5/25 15:13:37    程序员俱乐部  我要评论(0)
  • 摘要:霍金曾评价道,“从公元前300年欧几里得完成他的《几何原本》后,这是一个人类感知他们存在于其中的宇宙的最大的革命性的更新……它彻底改变了人们对宇宙的起源及归宿的讨论方向。静止的宇宙可能永远存在……但根据广义相对论,宇宙大爆炸标志着宇宙的起源,时间的开始。从这个意义上说,爱因斯坦不仅仅是过去100年中最伟大的人物,他应该获得人们更长久的尊重。”爱因斯坦(1879-1955):20世纪犹太裔理论物理学家,创立了相对论
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爱因斯坦:未来的世纪仍将属于他

  霍金曾评价道,“从公元前 300 年欧几里得完成他的《几何原本》后,这是一个人类感知他们存在于其中的宇宙的最大的革命性的更新……它彻底改变了人们对宇宙的起源及归宿的讨论方向。静止的宇宙可能永远存在……但根据广义相对论,宇宙大爆炸标志着宇宙的起源,时间的开始。从这个意义上说,爱因斯坦不仅仅是过去 100 年中最伟大的人物,他应该获得人们更长久的尊重。”

  爱因斯坦 (1879-1955):20 世纪犹太裔理论物理学家,创立了相对论,1921 年获得诺贝尔物理学奖,1999 年被美国《时代》周刊评选为“世纪伟人”。

  “爱因斯坦奇迹年”

  1905 年,在现代科学史中,被称为“爱因斯坦奇迹年”。

  “奇迹年”一词出自拉丁文。长久以来,它被用来描述 1666 年。这一年,英国诗人约翰·德莱顿写下了题为“奇迹年”的长诗,歌颂英格兰舰队战胜荷兰舰队的丰功,以及伦敦城浴火重生的奇迹。也是在同一年,牛顿奠定了他的微积分、颜色理论和引力理论的基础。

  239 年后,那个后来被称为牛顿 20 世纪“最天才的继承者”或“最叛逆的颠覆者”的人,开始创造自己的奇迹之年。从那年 3 月开始,阿尔伯特·爱因斯坦,一个 5 年前从苏黎世联邦工业大学数理师范系毕业、成绩并不突出的学生,一个拿着 3900 瑞士法郎年薪专利局三级技术员,一个经常以挈妇将雏的姿态出现的平凡已婚小职员,接连写下 5 篇改变整个 20 世纪物理学面貌的论文。这一年,他 26 岁。

  这 5 篇论文都发表在当时最权威的专业杂志《物理学纪事》上。它们分别是论测定分子大小和布朗运动的《分子大小的新测定》、《热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》,阐述狭义相对论的《论动体的电动力学》、《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》,以及关于光量子假说的《关于光的产生和转化的一个试探性观点》。1921 年,爱因斯坦因最后一篇论文获得了诺贝尔物理学奖,而在 100 多年后的今天,出现在后一篇狭义相对论论文中的公式E=mc2,仍然是当之无愧的最著名的科学符号。

  爱因斯坦的任务清单:会不会有下一个爱因斯坦?他是谁?他在哪儿?

  讨论两个名人之间的相似之处和不同点,是一件不太有建设性但却极为有趣的事。所以,才会有人对这样的比较乐此不疲:牛顿与伽利略,爱因斯坦与牛顿……甚至,一本最新出版的爱因斯坦传记的主题,是比较爱因斯坦与毕加索在创造性上的异同。在讨论 21 世纪谁将接过爱因斯坦的火炬,解决现今物理学界面临的危机时,史蒂芬·霍金成了一个经常被提及的参照系。

  在《相对论简史》中,霍金曾写道:“在过去的 100 年中,世界经历了前所未有的变化。其原因并不在于政治,也不在于经济,而在于科学技术——直接源于先进的基础科学研究的科学技术。没有别的科学家能比爱因斯坦更代表这种科学的先进性。”

  有人说,霍金在《时间简史》中分别为爱因斯坦、伽利略和牛顿立传,显示了他与三位科学巨人比肩的雄心。与其这样阴谋理论地妄加揣测,倒不如视其为一个当代理论物理学家对自身谦逊而恰如其分的认识。媒体尽可为霍金冠上“活着的爱因斯坦”之类的帽子,但无论从哪个坐标系上,霍金与综合了科学天才、历史背景、个人魅力的爱因斯坦都是无法进行比较的。霍金一次开玩笑说:“他们需要的只是一个英雄,而从不关心我做过些什么。”

  《纽约时报》曾雄心勃勃地给出了一个未来爱因斯坦的任务清单。它们都是困扰现今物理学界的难题,包括:上帝是否拥有选择?宇宙的所有特性对于某种未知的法则而言,是否都是可预测的和不可避免的?那些似乎可以加速宇宙膨胀并使星系越来越快地彼此分离的暗能量到底是什么?为什么我们恰好生活在这个暗能量正要主宰宇宙演变的过程的时间点上?这种推动力是否会永远继续下去,将所有的能量与生命吸出宇宙之外?保持星系和星团聚拢的神秘引力胶——暗物质——又是什么?四维空间足够了吗?宇宙中是否还存在着另外的隐秘或微小维度?大爆炸之前发生了什么?时间和空间是自无形的永恒中出现的吗?量子力学是否是事物的最终描述?困扰爱因斯坦的 EPR 佯谬是否要被修改?相对性是永恒的吗?到底是否存在超光速?

  学科的细化和计算机技术的应用,使得那种以简洁为美的公式和定理越来越偏离人们的视线。即使是爱因斯坦本人,在晚年也丧失了这一特性。当诺贝尔物理学奖越来越变成象牙塔里的风水轮流转,当一篇关于离子加速器实验的论文作者多达 500 人时,我们很难相信,还会有人能像爱因斯坦那样,从最习以为常的规则中发现问题。

  芝加哥大学的宇宙学家迈克尔·特纳用一种假如爱因斯坦在世肯定不会喜欢的逻辑方式推导出,下一个奇迹年将为时不远。他的论据是,在牛顿之后,过了 200 多年,他的理论体系才被推翻。

  如今,爱因斯坦的相对论已经占据神坛 100 年,根据某种加速度原理,广义相对论绝对不会再持续 200 年。对于这个结论,最好还是付诸一笑。过去的世纪,属于爱因斯坦,未来的世纪,从目前来看,也还是他的。

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