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《此岸彼岸》第9章
http://www.cuizimo.com  2010年10月22日 12:56  文章来源:自默文化网  点击:53007次

崔:他把本来不相干的现象牵扯在一起,天衣无缝,简直太不可思议了。

 

李:接着,在《论动体的电动力学》中,爱因斯坦提出了光速恒定不变和时空关系新理论,这便是伟大的狭义相对论(Special Theory of Relativity)。而在《物体的惯性是否决定其内能》中,爱因斯坦提出了质能等效理论,表明质量和能量可相互转换,推出了著名的质能方程式(E = mc²)。

 

崔:太绝了!

 

 李:1916年,爱因斯坦又发表了迄今为止、人类科学史上最具开创性的论文:关于引力、时间和空间的广义相对论(General Theory of Relativity)。爱因斯坦认为,牛顿经典力学中的万有引力,其实不是一种真正存在的力,而是看不见的空间弯曲不平造成的假象;时间和空间是一个四维统一体(合称为时空,space-time),不可分离。

 

崔:不可思议。

 

李:事实上,现代科学对宇宙探索的任何一个层面,都被爱因斯坦在一个世纪之前的伟大洞察力所深深影响。他的名字,在世界各国皆已成为“天才”的代名词;他的成就,100年来无人超越!前面谈到牛顿的万有引力定律,统一了天上和地下的运动,而爱因斯坦的质能等效理论统一了质量和能量,而广义相对论则奇迹般地统一了时间和空间。

 

崔:无话可说。

 

李:今年(2005年)是爱因斯坦提出相对论100周年,同时也是他逝世50周年的日子。为纪念这位世纪天才,联合国教科文组织将2005年定为“世界物理年”(World Year of Physics 2005)。

 

崔:应该。

 

李:牛顿的经典力学理论,仍然能够很好地解释物体在宏观、低速场合的运动情况,但在微观、高速运动场合实效。爱因斯坦的相对论解决了高速运动问题,但在微观亚原子领域则力有不逮。相对论在微观领域不能解决的任务,由量子力学来担当。由此,相对论和量子力学发展为20世纪现代物理学的两大支柱。

 

崔:那么相对论和量子力学,也能够继续统一吗?

 

李:问的好。经过现当代物理学家的不懈努力,量子理论与狭义相对论成功地结合成为“量子场论”。广义相对论也有长足的发展,在小至太阳系、大至整个宇宙空间,实验观测与理论很好地符合,但在极端条件下的时空奇异点(黑洞)处,物理定律实效,广义相对论也无法胜任。就人类目前的认识水平来看,量子场论和广义相对论似乎不融洽,也许它们应该在一个更大的理论框架中统一起来。

 

崔:我想路应该一定能走通,只是还没有找到路径。

 

李:物理学的终极目标,便是找到一个万有理论(Theory of Everything),统一宇宙的四种基本作用力:万有引力、电磁力、强相互作用、弱相互作用。后两种相互作用都是短程作用,只在微观亚原子领域才能表现出来。爱因斯坦在建立相对论之后,自然地想到了统一当时已知的两种相互作用——引力和电磁力,为此他花费了后半生近40年的主要精力去寻求和建立一个统一理论,但未获成功。

 

崔:我想,他该留的工作给下一位科学巨人。

 

李:完全同意。下一个巨人必然要在探索大统一理论中做出开创性的贡献。



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