1915年11月25日
愛(ài)因斯坦完成廣義相對(duì)論
1915年11月25日,愛(ài)因斯坦(Albert Einstein,1879.03.14-1955.04.18)向柏林的普魯士科學(xué)院提交一篇題為“引力場(chǎng)方程”的論文,他愉快地說(shuō):“廣義相對(duì)論最終作為一種邏輯結(jié)構(gòu)完成了。”
1905
年,愛(ài)因斯斯坦提出狹義相對(duì)論,建立了更加廣泛的、不同于牛頓(Isaac Newton,
1642.12.25-1727.03.20)體系的相對(duì)論時(shí)空觀。這樣,以絕對(duì)時(shí)空觀為基礎(chǔ)的萬(wàn)有引力定律與之發(fā)生矛盾,引力例如如何統(tǒng)一在相對(duì)論體系
下就成了亟待解決的問(wèn)題。同時(shí),狹義相對(duì)論只涉及慣性系,未考慮加速度運(yùn)動(dòng)。愛(ài)因斯坦堅(jiān)信物理規(guī)律具有普適性,他決心把相對(duì)論原理推廣到非慣性系體系中。
他以引力質(zhì)量和慣性質(zhì)量為突破口,提出等效原理:引力場(chǎng)與加速度運(yùn)動(dòng)的非慣性系等價(jià),慣性系轉(zhuǎn)換到非慣性系等效于引力場(chǎng)的出現(xiàn)。在引力場(chǎng)方程如何表達(dá)的問(wèn)
題上,愛(ài)因斯坦認(rèn)為物質(zhì)存在會(huì)使時(shí)空彎曲,因此引力場(chǎng)就是一個(gè)彎曲的時(shí)空,它的幾何學(xué)性質(zhì)是非歐幾何。愛(ài)因斯坦與數(shù)學(xué)家格羅斯曼(Marcel
Grossmann,1878.04.09-1936.09.07)合作促成了引力幾何化。1915年11月25日,廣義相對(duì)論終于完成。
此
理論具有空前的解釋力。根據(jù)它,愛(ài)因斯坦成功解釋了水星近日點(diǎn)軌道進(jìn)動(dòng),并作出了兩個(gè)大膽預(yù)測(cè):光線在引力場(chǎng)內(nèi)出現(xiàn)偏移;引力紅移,后來(lái)這些預(yù)言被科學(xué)家
所驗(yàn)證,三大驗(yàn)證宣告了廣義相對(duì)論的成功。廣義相對(duì)論深入闡釋運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性,帶給人們?nèi)碌臅r(shí)空觀、運(yùn)動(dòng)觀、物質(zhì)觀,構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的主要理論框架,促
使人類(lèi)思想發(fā)生了根本性的變革。