相對(duì)論是誰(shuí)發(fā)明的?
子寧子
愛(ài)因斯坦
目前一般認(rèn)為,狹義與廣義相對(duì)論的區(qū)別在于所討論的問(wèn)題是否涉及引力(彎曲時(shí)空),即狹義相對(duì)論只涉及那些沒(méi)有引力作用或者引力作用可以忽略的問(wèn)題,而廣義相對(duì)論則是討論有引力作用時(shí)的物理學(xué)。
在狹義相對(duì)論提出以前,人們認(rèn)為時(shí)間和空間是各自獨(dú)立的絕對(duì)的存在,自伽利略時(shí)代以來(lái)這種絕對(duì)時(shí)空的觀念就開(kāi)始建立,牛頓創(chuàng)立的牛頓經(jīng)典力學(xué)和經(jīng)典運(yùn)動(dòng)學(xué)就是在絕對(duì)時(shí)空觀的基礎(chǔ)上創(chuàng)立。而愛(ài)因斯坦的相對(duì)論在牛頓經(jīng)典力學(xué)、麥克斯韋經(jīng)典電磁學(xué)等的基礎(chǔ)上首次提出了“四維時(shí)空”的概念,它認(rèn)為時(shí)間和空間各自都不是絕對(duì)的,而絕對(duì)的是一個(gè)它們的整體——時(shí)空,在時(shí)空中運(yùn)動(dòng)的觀者可以建立“自己的”參照系,可以定義“自己的”時(shí)間和空間(即對(duì)四維時(shí)空做“3+1分解”),而不同的觀者所定義的時(shí)間和空間可以是不同的。具體的來(lái)說(shuō),在閔氏時(shí)空中:如果一個(gè)慣性觀者(G)相對(duì)于另一個(gè)慣性觀者(G')在做勻速運(yùn)動(dòng),則他們所定義的時(shí)間(t與t')和空間({x,y,z}與{x',y',z'})之間滿足洛倫茲變換。而在這一變換關(guān)系下就可以推導(dǎo)出“尺縮”、“鐘慢”等效應(yīng),具體見(jiàn)狹義相對(duì)論條目。
愛(ài)因斯坦之前的科學(xué)家們并沒(méi)有高速運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)和體驗(yàn),所以絕對(duì)時(shí)空觀在古代科技水平下無(wú)疑是真理,而愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論更新了人們的世界觀,為廣義相對(duì)論的誕生奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)