如果要评选6月份至今最轰动的“大新闻”(没有之一),那阿信一定会向你强烈推荐这一条:

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“燕山大学教授称已推翻爱因斯坦相对论”

6月22日,燕山大学教授李子丰研究项目宣称已推翻爱因斯坦相对论,消息一出,瞬间冲上了热搜榜第二的位置

媒体随后在其名为“坚持唯物主义时空质能观 发展牛顿物理学”的项目简介中发现了这样表述 :

推翻误导物理学界和人类认识世界基本方法的爱因斯坦的相对论,为科学的健康发展扫清了一个巨大障碍。

不少网友看后都表示:除了震惊,还是震惊……

要知道,20世纪是物理学的世纪,而物理学的两大支柱,一个是量子力学,另外一个就是相对论。

如果中国真的有科学家能推翻相对论,那我们人类文明在21世纪将会取得怎样的成就就可想而知了。

所以,爱因斯坦真的错了吗?抛开复杂的学术论证不说,这倒让阿信想起了2019年3月14日,中信出版集团曾在上海交通大学钱学森图书馆举办的一场爱因斯坦诞辰140周年纪念活动。

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中国科学院自然科学史的研究员、爱因斯坦《我的世界观》译者方在庆教授,上海交通大学科学史系主任江晓原教授,以及中国科学技术大学副研究员、科普新媒体“科技袁人”创办者袁岚峰博士都分别做了发言。

阿信一直压在箱底没有正式发布过,现在将其中的精华整理出来,作为大家独立思考时的一点参考。

袁岚峰

爱因斯坦对当代的科学,产生了什么样的影响?

要谈爱因斯坦对现代科学的影响,我们首先应该有一个基本概念,就是二十世纪发生了两场科学革命:一场叫做量子力学,一场叫做相对论。

这两场科学革命最初都发生在物理学中,但物理学的规律决定了化学的规律,化学的规律决定了生物学的规律,这样一环扣一环地,对整个自然科学都造成了根本的改变。

要描述微观物体,就必须用量子力学;要描述高速运动,就必须用相对论。而它们的背后都有爱因斯坦的巨大贡献。

1905年被称为爱因斯坦奇迹年,爱因斯坦在若干个领域做出了开创性的贡献。其中一个领域,就是原子的存在性。

而在此之前,还有很多科学家都不承认世界上有“原子”这种东西。

爱因斯坦奇迹年的另一个奇迹,就是大家耳熟能详的狭义相对论。

狭义相对论有很多惊人的结果,例如钟慢效应、尺缩效应。而在所有结果中,最著名也是最惊人的,大概就是质能关系方程式:E =mc²

这可能是整个自然科学中最深刻的方程,它说明一定的能量必然对应一定的质量。在这个意义上,能量和质量就是一回事。

后来发展起来的核武器、核电站,以及我们经常强调的、有望成为人类终极能源的核聚变,它们的科学基础都来自质能关系。

狭义相对论已经是一个非常伟大的成果了。但是,更加令人惊叹的是,在此之后,爱因斯坦继续向上攀登,又提出了更加普适的广义相对论。

如果没有爱因斯坦,可能我们直到现在都没有掌握广义相对论。人类历史上如此依赖于创始人一个人的理论,简直是绝无仅有。

而广义相对论又是如此的美妙,任何能理解它的人,都必然感到巨大的震撼。

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1919年12月,爱因斯坦被《柏林画报》称为“世界历史的新伟人”。

广义相对论研究的是什么问题呢?

在这里只能说一点最基本的:狭义相对论说的是“所有的惯性参照系都平等”,但这还不能令人满意,非惯性的参照系该怎么办呢?因此,广义相对论说的是“所有的参照系都平等”,不再区分惯性和非惯性的参照系。

霍金研究的宇宙学,就是以广义相对论作为基础的。

1919年,人们观测到了爱因斯坦在广义相对论中预测的太阳附近的光线弯曲现象,爱因斯坦的广义相对论在经过数年的争执之后第一次被证实。图为当时的英国报纸所做的科普插图。

这样的一个理论居然能构造出来,而且跟实验符合得极好,真是人类智力的伟大证明!

以后如果人类遇到其他星球的文明,或者到了《三体》中描述的宇宙的最后审判日,人类掌握了广义相对论这一点,一定会为人类文明赢得高度的尊敬。

方在庆

爱因斯坦:站在巨人和侏儒肩上

在解释他自己和胡克的关系时,牛顿说他“站在巨人肩上”

推广开来说,站在巨人的肩上确实是人类文明发展的一般途径,我们都要吸收前人、伟人的思想,如果所有东西都纯粹是靠个人独创的话,人类文明是没有办法继承的。

艾萨克·牛顿

但是这个路径太单调、太简化,跟历史发展途径完全不相符。事实上,包括伟人在内,我们所有人都是同时站在巨人和侏儒的肩上的,我们既需要伟人的思想,也离不开一般人的思想。

爱因斯坦的成长也是如此。

爱因斯坦提出狭义相对论之前,实际上已经有物理学家在思考狭义相对论的相关问题。

比如当时的物理学家就已经发现,电和磁的问题用牛顿力学那种机械观的处理方法是有很大的困难的。

牛顿力学后面有一个万有引力定理,是瞬间发生的,传输不需要时间,只要有两个东西就有相互之间的相互吸引力,究竟有多远不管,是无限的、瞬间实现的。

可是电磁理论有一个更加重要的发现,即电磁传播是有速度的,这样就造成了这两个理论的矛盾冲突,关于这个矛盾,当时所有的物理学家都注意到了,但是他们当中很多人都没有彻底解决它,而是在这里面做修订。

庞加莱等人发现了这个问题,认为绝对时间和绝对空间这件事情是不存在的,但是他们都没有往前迈进一步。

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亨利·庞加莱

这些人可以说都是爱因斯坦能够取得日后学术成就的“巨人”前辈。

此外,还有一些日后帮助爱因斯坦取得丰硕学术成就的“侏儒”——爱因斯坦的朋友们。

其实爱因斯坦的学术研究,特别是我们熟知的广义相对论从来都不是爱因斯坦一个人孤军奋战、单打独斗的结果,爱因斯坦也获得了很多“ 籍籍无名”的朋友的帮助。

比如说,贝索

贝索与新婚妻子

这是对爱因斯坦影响非常大的人,也是爱因斯坦在论文中唯一感谢过的人。但这个人在科学上没有任何的成就,说实话如果不是爱因斯坦他根本没有工作。

他经常与爱因斯坦讨论物理学的基础问题,对爱因斯坦狭义相对论和广义相对论的研究都提供过非常重要的支持。

另外一个对爱因斯坦极为重要的是格罗斯曼

格罗斯曼

格罗斯曼是爱因斯坦的大学同学,做事十分严谨,数学方面的笔记记得非常有条理,大学时爱因斯坦靠格罗斯曼的笔记通过考试,也是格罗斯曼的父亲帮爱因斯坦找到了在专利局的工作。

后来爱因斯坦在创立广义相对论的过程中在数学上遇到很大困难,因为这涉及到非欧几何。

格罗斯曼帮助爱因斯坦引入了非欧几何,比如,广义相对论发展阶段中的最重要的”纲领理论“,其实是分成两个部分的,物理内容是爱因斯坦写的,数学内容是他写的。

我们经常讲“我的成就是站在巨人的肩上”这句话,而爱因斯坦不光站在巨人肩上,还站在“ 侏儒”的肩上。

可是往往是这些朋友对爱因斯坦的学术发现做出了重要的贡献,是爱因斯坦创造性的重要来源之一。而这,正是我们在谈论爱因斯坦的时候最容易忽视的。

江晓原

爱因斯坦:超级“民科”

民科这个词汇现在流行可能也就十多年吧,最初人们是指那些没有在科学机构供职同时又热衷于科学问题的人。

现在在我们社会当中民科有两种类型,一种类型是他自己确实没有在学术机构供职,但是又热衷于学术问题,还有一种情况他其实在科学机构供职,但是热衷的事情不是供职的领域,他热衷别的东西。

民科有一个特点,不愿意接受主流科学界的规范。

当然个别情况下这种不愿意接受现有主流规范的劲头有可能让他做出成就,很多民科一直这样幻想自己可以做出这种成就,但是他们经常把自己想象成自己是当代的伽利略、哥白尼,很少有人把自己想象成当代的爱因斯坦。

其实他们真的要找一个民科偶像,我建议他们找爱因斯坦,因为爱因斯坦和那些人相比有很多相像的地方。

比如在专利局做小职员(不算学术机构),另外他“奇迹年”里面做出来的成就和他不愿意接受主流科学界的那些规范有一定的相近之处,当然我把爱因斯坦称为“民科”,这是带着开玩笑的意思,因为他有很多地方跟民科不一样

爱因斯坦在瑞士高中毕业时的样子

第一,他的物理学训练是够的,基础物理在大学里面是学得不错的。第二,关心当代科学问题,所遵循的路径非常地正。

爱因斯坦还和几位年轻人组成了一个读书小组(奥林匹亚学院),现在《爱因斯坦全集》已经出来了,我们可以看到当时这些年轻人读的什么书,他们既读那些古典的作品,也读当代的物理学的论文。

所以后来被爱因斯坦称为奥林匹亚学院的这段生活让他很怀念,这段生活对对1905年爱因斯坦的“奇迹”很有帮助。

讲爱因斯坦的奇迹年的资料不少,但是很多人都忽略了这一点,人们通常把两个奇迹年放在一起讲,一个是牛顿的奇迹年,一个是爱因斯坦的奇迹年,牛顿在剑桥那一年弄出了万有引力,爱因斯坦弄出了相对论。

很多人都没有注意到,这两个奇迹年里有一点(共同之处)——他们都没有用纳税人的钱,没有说要国家给他立项、资助,因为他们没有在学术机构任职,所以他们的研究都是自己业余的爱好研究出来的,这一点跟民科也是比较接近的。

我觉得这个就是纯真年代的科学,这种科学是不用耗费大量的社会资源,是自己出于兴趣爱好研究的。

总的来说对民科宽容是有好处的,因为让他们研究一下也没有什么坏处。

2018年,方在庆教授翻译的爱因斯坦文集《我的世界观》出版,序言是杨振宁的文章《爱因斯坦:机遇与眼光》。杨振宁在此文结尾写道:

他的新眼光改写了基础物理日后的发展进程。

爱因斯坦逝世几十年来,他的追求已经渗透了理论物理基础研究的灵魂,这是他的勇敢、独立、倔强和深邃眼光的永久证明。

这个评价,来自于一位同样获得过诺贝尔物理学奖,并且和爱因斯坦有过促膝长谈的理论物理学家。

所以,爱因斯坦这次真的错了吗?相信你已经有了自己的判断。

#今日份互动#

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杨振宁作序爱因斯坦亲自撰写李政道物理科普让你重塑思维方式

-End-

编辑:楚旂

2021.6.27

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