相对论的困难
2016-04-08赵峥
中国科技教育 2016年2期

赵峥,1967年毕业于中国科技大学物理系,1981年于北京师范大学天文系获硕士学位,1987年于布鲁塞尔自由大学获博士学位。曾任北京师范大学研究生院副院长、物理系主任、中国引力与相对论天体物理学会理事长、中国物理学会理事。现为北京师范大学物理系教授,理论物理博士生导师、教育学博士生导师。
相对论取得了伟大的成功,但也存在严重的困难。爱因斯坦发现,万有引力定律与相对论冲突。为了解决这一问题,爱因斯坦奋斗了10年,终于做出了他一生中最重大的发现:他发现万有引力与一般的力有本质区别,它不是我们通常所说的力,而是一种几何效应,是时空弯曲的表现。爱因斯坦于1915年建立起描述弯曲时空的理论。他把新理论看作原有相对论的发展与推广,所以把新理论称为广义相对论,而把原来的相对论称为狭义相对论。广义相对论研究时空弯曲,也就是研究万有引力。因此,广义相对论也可以看作万有引力定律的推广。
大家都知道,万有引力定律的发现者是伟大的物理学家牛顿。当牛顿的物理理论取得巨大成功的时候,人们觉得似乎一切物理规律都搞清楚了,于是英国诗人波普写了一首盛赞牛顿的诗——
自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中,
上帝说:“让牛顿去吧!”
于是一切成为光明。
而当爱因斯坦的相对论提出后,在相当长的一段时间内,真正理解相对论的人寥寥无几,绝大多数人都感到震惊和迷茫,原来那似乎已十分清楚的物理学,竟然冒出了如此多的令人难以置信的结论,让人完全看不懂了。……
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