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你知道愛因斯坦厲害到什麼程度?反正普通人是比不了了!

如果我不提出狹義相對論,五年後就有人提出來。

但是如果我不提出廣義相對論,五十年後也不會有人提出來——阿爾伯特愛因斯坦

最早從牛頓時代開始,牛頓本人就因為水杯實驗(感謝提醒,修改為:水桶實驗)疑惑過,但牛爵爺始終沒有放棄絕對時空觀。到了近代,馬赫等人也提出過一些思辨性的質疑。邁克爾孫和莫雷發現光速不變後,這個問題開始上升為“兩朵烏雲”,此後洛倫茲雖然走彎了,卻也得到了正確的洛倫茲變換表達,

而龐加萊也非常接近。閔可夫斯基也是狹義相對論的推手和大量重要概念的制定者。所以說狹義相對論可以算是一個最優質答案的競標。

與狹義相對論同一年(1905)出來的大成就不是一個兩個。以至於1905年被稱為“奇跡年”,2005年還被定位“國際物理年”用於紀念奇跡年100周年。在這一年,除了《論動體的電動力學》也就是大名鼎鼎的狹義相對論外,著名的成就還有狹義相對論的副產品質能方程。

這個人類最著名的物理等式直接催生了原子彈和核工業。也是粒子物理學和凝聚態物理研究中非常常用的轉化工具。

有了質能方程,就不必為品質的丟失而煩惱,看似品質不守恆的方程式也能寫下來。其他的成就還有分子直徑測量技術,

今天已經是必修內容。還有布朗運動的研究,儘管是初步性的,卻為後續的研究鋪下堅實基礎這一年還有一項成就是光量子假說,成功解釋了光電效應。這項成就直接促使愛因斯坦在1921年獲得諾貝爾物理學獎。這邊還是要說明一下,儘管愛因斯坦獲獎不是因為相對論,但光電效應獲獎也是實至名歸的。儘管理論很簡潔和單,卻異常精彩。

愛因斯坦是第一個有這樣意識的人,

把新鮮的量子論立即投入使用,並且輔之決定性的證明。況且光電效應在今天也是眾多理論的基礎。無論是2009年獲得諾貝爾獎的CCD還是2002和2015年諾貝爾物理學獎的中微子探測使用的光電倍增管都充分繼續了光電效應雷蒙德大衛斯、小柴昌俊、威拉德波義耳、喬治史密斯、梶田隆章和亞瑟麥克唐納以及浜松光電株式會社都該感謝愛因斯坦狹義相對論沒有獲得炸藥獎和學界的反對太大有關。
主流科學界一般三種觀點。第一是看不懂。第二是看懂了不願意承認。第三是看得懂。除了愛丁頓那幾號人,大多數人處於第一類。(在20世紀初,理論物理學家數量相當少,所以也就不足為奇了)很多人看來相對論那只是一個數學遊戲或者說障眼法,沒有實在意義。所以積極阻撓相對論獲獎。

這種情況下,光電效應很有優勢。支持愛因斯坦的人可以說“呼~光電效應都能獲獎,證明了愛因斯坦的偉大反對愛因斯坦的人可以說“呵,光電效應才能獲獎,證明了相對論的無用”光電效應是光的粒子性的鐵證,愛因斯坦在此基礎上得到了波粒二象性規律。德布羅意普及波粒二象性到實物粒子,也得到了愛因斯坦的大力支持。波粒二象性後來粒子研究的基礎性工具。典型的案例就是聲子,將晶格的振動視為粒子,聲子的引入促使解釋l類超導體的BCS理論成型(1972年諾貝爾物理學獎),聲子還被用於實驗室模擬黑洞霍金輻射。雖然狹義相對論是一個優勢結果。但廣義相對論的創立說是愛因斯坦的一人之力是沒有問題的。在他那個時代,人類還陶醉在經典天體力學,甚至沒有人願意去發現漏洞。儘管愛因斯坦在1916年獨立完成偉大的廣相。不過廣相的數學實在過於複雜,十個二階非線性偏微分方程組成的方程組。以至於解出來一個解就可以獲得命名。這些解的直接產物就是我們熟悉的:史瓦西黑洞、克爾黑洞、克爾紐曼黑洞、雷斯勒—諾德斯特羅姆黑洞當然啦,還包括兩個副產品一個是宇宙常數,愛因斯坦稱之為“一生最大的錯誤”,不過1998年,索爾波爾瑪特團隊和布萊恩施密特、亞當裡斯的團隊都通過觀察la超新星發現了驚人的宇宙加速膨脹。事實上證明了宇宙常數雖然很小,確實是存在的。這三位在2011年榮獲諾貝爾物理學獎。另一個是引力輻射項,預言了引力波1974年,美國麻塞諸塞大學阿默斯特分校的泰勒和赫爾斯師徒發現史上第一對脈衝雙星,此後二十多年的觀測間接證實了引力波的存在。二位在1993年榮獲諾貝爾物理學獎。

(點是三十年來的觀測值,曲線是廣義相對論得到的理論值,擬合度超過99%)而2015年觀測到GW150914信號的LIGO直接證明了引力波,引力波波形和愛因斯坦方程的電腦解也是幾乎完美擬合。基普索恩、萊納魏斯也坐等諾獎。估計2017要頒給引力波,2016沒有給引力波也是正常,一來2015給了(粒子)天體物理,二來,發佈會過了提名截止日期2月1日。要是今年給引力波,我一點都不會吃驚。廣義相對論還成功預言了光線彎曲,從1919年愛丁頓爵士第一次測量開始,隨後半個世紀不斷提高測試精度,最終確定確實和愛因斯坦理論完全符合。廣相也能成功解釋水星進動,還預言了引力紅移,也被後續的觀測嚴格證實。今天天體物理學和宇宙學已經無法離開廣義相對論。廣義相對論還催生了人類對於未來的新想法,無論是大家耳熟能詳的蟲洞還是曲率引擎都是基於廣相。(墨西哥天體物理學家明戈阿爾庫貝利在1994年利用廣相證明了曲率引擎的存在合理)愛因斯坦在1916年還研究了受激輻射,成為了鐳射研究的先驅。雷射技術在此後也誕生了大量了諾貝爾獎,最接近的貌似是2005年,格勞伯、霍爾和漢施的量子光學和雷射技術拿到了諾貝爾物理學獎,此前因為雷射器獲獎的貌似還有梅曼、巴索夫和湯斯等人。1924年前後,愛因斯坦和玻色提出了玻色—愛因斯坦凝聚,不僅開創了凝聚態新時代,又是一票諾獎在此基礎上,最近的是2001年,克特勒、康奈爾和威爾曼獲獎便是因為玻愛態凝聚(之前貌似還有)三十年代,愛因斯坦和羅森以及波多爾斯基推出了EPR佯謬。為了反擊EPR佯謬,還間接催生了貝爾不等式。雖然貝爾已經去世,但是貝爾不等式的後續研究早晚能拿炸藥獎。其他的各種小成就還有很多,諸如光學的臨界乳光效應、鐵磁性的愛因斯坦—德哈斯效應還有熱力學的愛因斯坦—薛定諤氣體模型

這種情況下,光電效應很有優勢。支持愛因斯坦的人可以說“呼~光電效應都能獲獎,證明了愛因斯坦的偉大反對愛因斯坦的人可以說“呵,光電效應才能獲獎,證明了相對論的無用”光電效應是光的粒子性的鐵證,愛因斯坦在此基礎上得到了波粒二象性規律。德布羅意普及波粒二象性到實物粒子,也得到了愛因斯坦的大力支持。波粒二象性後來粒子研究的基礎性工具。典型的案例就是聲子,將晶格的振動視為粒子,聲子的引入促使解釋l類超導體的BCS理論成型(1972年諾貝爾物理學獎),聲子還被用於實驗室模擬黑洞霍金輻射。雖然狹義相對論是一個優勢結果。但廣義相對論的創立說是愛因斯坦的一人之力是沒有問題的。在他那個時代,人類還陶醉在經典天體力學,甚至沒有人願意去發現漏洞。儘管愛因斯坦在1916年獨立完成偉大的廣相。不過廣相的數學實在過於複雜,十個二階非線性偏微分方程組成的方程組。以至於解出來一個解就可以獲得命名。這些解的直接產物就是我們熟悉的:史瓦西黑洞、克爾黑洞、克爾紐曼黑洞、雷斯勒—諾德斯特羅姆黑洞當然啦,還包括兩個副產品一個是宇宙常數,愛因斯坦稱之為“一生最大的錯誤”,不過1998年,索爾波爾瑪特團隊和布萊恩施密特、亞當裡斯的團隊都通過觀察la超新星發現了驚人的宇宙加速膨脹。事實上證明了宇宙常數雖然很小,確實是存在的。這三位在2011年榮獲諾貝爾物理學獎。另一個是引力輻射項,預言了引力波1974年,美國麻塞諸塞大學阿默斯特分校的泰勒和赫爾斯師徒發現史上第一對脈衝雙星,此後二十多年的觀測間接證實了引力波的存在。二位在1993年榮獲諾貝爾物理學獎。

(點是三十年來的觀測值,曲線是廣義相對論得到的理論值,擬合度超過99%)而2015年觀測到GW150914信號的LIGO直接證明了引力波,引力波波形和愛因斯坦方程的電腦解也是幾乎完美擬合。基普索恩、萊納魏斯也坐等諾獎。估計2017要頒給引力波,2016沒有給引力波也是正常,一來2015給了(粒子)天體物理,二來,發佈會過了提名截止日期2月1日。要是今年給引力波,我一點都不會吃驚。廣義相對論還成功預言了光線彎曲,從1919年愛丁頓爵士第一次測量開始,隨後半個世紀不斷提高測試精度,最終確定確實和愛因斯坦理論完全符合。廣相也能成功解釋水星進動,還預言了引力紅移,也被後續的觀測嚴格證實。今天天體物理學和宇宙學已經無法離開廣義相對論。廣義相對論還催生了人類對於未來的新想法,無論是大家耳熟能詳的蟲洞還是曲率引擎都是基於廣相。(墨西哥天體物理學家明戈阿爾庫貝利在1994年利用廣相證明了曲率引擎的存在合理)愛因斯坦在1916年還研究了受激輻射,成為了鐳射研究的先驅。雷射技術在此後也誕生了大量了諾貝爾獎,最接近的貌似是2005年,格勞伯、霍爾和漢施的量子光學和雷射技術拿到了諾貝爾物理學獎,此前因為雷射器獲獎的貌似還有梅曼、巴索夫和湯斯等人。1924年前後,愛因斯坦和玻色提出了玻色—愛因斯坦凝聚,不僅開創了凝聚態新時代,又是一票諾獎在此基礎上,最近的是2001年,克特勒、康奈爾和威爾曼獲獎便是因為玻愛態凝聚(之前貌似還有)三十年代,愛因斯坦和羅森以及波多爾斯基推出了EPR佯謬。為了反擊EPR佯謬,還間接催生了貝爾不等式。雖然貝爾已經去世,但是貝爾不等式的後續研究早晚能拿炸藥獎。其他的各種小成就還有很多,諸如光學的臨界乳光效應、鐵磁性的愛因斯坦—德哈斯效應還有熱力學的愛因斯坦—薛定諤氣體模型