科学家再次辩论: 时空有可能是弯曲的 - 猎奇谷

科学家再次辩论: 时空有可能是弯曲的

爱因斯坦早在1911年就已经预言光线路过大质量天体附近的时 候会发生弯曲光线会沿着时空的曲率行进因为在爱因斯坦看来所谓的引力就是时空弯曲并不是真正的“力”那么该如何验证这一点呢?一般的物体质量都微不足道引起的空间弯曲根本不值一提没有办法被仪器测量到假如能方便地测量也轮不到爱因斯坦来鼓捣相对论了只有太阳这种大质量天体才会引起光线的一点点偏折光线越靠近太阳偏折越厉害但是靠得再近偏折也是以秒来计量的数值微乎其微圆周360度1度可以等分成60分1分可以分成60秒可见秒是个非常小的角度单位因此观测到光线的偏折非常不容易观测方法就像下面的图片(图10-1)示意的那样

爱因斯坦在计算水星进动的过程中走了很多弯路他算来算去都与观测数据不相符在一次讲座上他详细讲述了自己的广义相对论思想说者无心听者有意底下听众中有一位差点玩了个“截胡”抢了爱因斯坦广义相对论的功劳此人就是哥廷根大学的一代数学宗师希尔伯特希尔伯特比爱因斯坦年长十七岁早在1912年两人就有过书信来往后来希尔伯特邀请爱因斯坦来哥廷根讲学第一次爱因斯坦婉拒了希尔伯特又一而再再而三地邀请爱因斯坦不好驳他面子就来到了哥廷根他前后共做了六次物理学讲座一次两小时并与希尔伯特和克莱因聊得很High大家都非常开心

高斯是哥廷根开宗立派的祖师爷黎曼狄利克雷和雅可比继承了高斯的工作在代数几何数论和分析领域做出了贡献克莱因和希尔伯特则使哥廷根数学学派进入了全盛时期有关希尔伯特的数学名词就不下一打希尔伯特对物理学研究也有很深厚的功底正是爱因斯坦的报告激起了他对引力问题的兴趣也开始研究广义相对论的推导工作希尔伯特的数学功底无与伦比爱因斯坦一不留神就给自己制造了一个竞争者

大概在1915年10月爱因斯坦才知道希尔伯特也在搞类似的工作当时急得一脑袋汗然后他就开始不眠不休地冲刺时不时还要处理他那一团乱麻的家务事他与希尔伯特有不少通信特别是在冲刺阶段的11月份因此这也给后人判别广义相对论到底是谁搞定的造成了很多麻烦现在一般认为11月15号是爱因斯坦拿出最终结果的时间爱因斯坦终于搞定了水星进动的计算计算结果跟天文观测完全相符而希尔伯特最后拿出计算结果要比爱因斯坦早了那么几天11月18号爱因斯坦收到希尔伯特的信发现希尔伯特的东西跟他的几乎完全一致要知道爱因斯坦折腾广义相对论已经足足八年了广义相对论简直比他亲儿子还亲呢!现在有人要抢走成果爱因斯坦“护犊子”心态显露无遗他立马回信给希尔伯特强调是自己首先搞定的希尔伯特很大度他恭喜爱因斯坦计算出了水星进动表明了自己并不想抢功劳而且还说“如果我能像您那样计算迅速那么电子将会在我的方程中缴械投降氢原子也将会为其不能辐射的原因表示抱歉……”

后来科学史界还在不断发掘史料看看到底是谁最后搞定的希尔伯特的文章居然少了半截那页纸的头部三分之一居然失踪了天知道里面写了啥东西这足以引起科学史专家们好一顿口水仗了喜欢了解详细过程而且自认为高数学得不错的话可以去网上自己搜索自行判断建议看卢昌海先生的博文或者书籍里面有详细的介绍我这里还要提醒一下还有第三个人不能忘记那就是格罗斯曼他可是爱因斯坦一辈子的贵人啊!爱因斯坦后来讲广义相对论的时候不怎么提到他这是不合适的当然大家也可以看得出爱因斯坦“护犊子”的心态有多强烈我这里还是赞同希尔伯特的态度广义相对论还是要归功于爱因斯坦而不是数学家希尔伯特的成就太多他没必要跟爱因斯坦计较希尔伯特也没有在《告文明世界书》上签字这一点上他与爱因斯坦是一个战壕里的战友

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