愛因斯坦相對論

最重要的一篇《論運動物體的電動力學》，就是所謂的「狹義相對論」，愛因斯坦在論文中提出了兩個原理：

光速恆定以及相對性原理

這兩條原理有著驚人的推論，它根本地改變了牛頓的時空觀、改變了人類對宇宙的看法，將牛頓定律視為一個特殊例子，只有在速度很慢時才適用。

用通俗的例子來舉例：一卷錄音帶，如果在地面的收音機裡播放，需一個小時；在飛快速度的飛船裡，飛船裡的人測定也是一個小時。但是如果是地面人員用自己的鐘錶，測定飛船中錄音帶播放完的時間呢？根據牛頓的絕對時間理論，應該也是一小時；但是愛因斯坦認為應該是一個多小時，時間是相對的，不同情況下測量的時間長度是不一樣的。就像文章一開始的「洞中一日，世間千年」故事，也是蘊含有樸素的相對論原理。

狹義相對論的問題發表後，愛因斯坦著手廣義相對論的問題，整整思考了八年。廣義相對論實質上是萬有引力的問題，愛因斯坦在大學時代同學格羅斯曼的幫助下掌握了數學形式，並用於表達他的物理思想。1913年，他們合作發表了論文《廣義相對論和引力理論綱要》，1916年3月，發表了總結的論文：《廣義相對論基礎》，在這篇僅60頁的文章裡，愛因斯坦假定重力不是一個力，而是在時空連續體(space-time continuume)中一個扭曲的場，而這個扭曲是由於質量存在造成的。這篇論文被認為是20世紀理論物理研究的最高峰。

愛因斯坦不尋常的主張，自然引起了爭論，幸好理論終於找到機會驗證：1919年5月29日有一次日全蝕，利用廣義相對論計算星光經過太陽邊緣時產生的偏折，會比傳統牛頓力學計算的大上一倍。英國天文學會派遣了兩支觀察隊，一支到巴西，一支到西非進行觀察測量，來驗證愛因斯坦的理論是否正確，全世界的科學家都屏息以待。此時，愛因斯坦的好友普朗克(量子力學創始者)徹夜未眠，急著想知道觀測結果，而愛因斯坦卻信心十足，安心的去睡覺，他說：「如果普朗克真正瞭解廣義相對論，那麼他一定跟我一樣，安心地睡大覺了！」

結果觀察隊的觀察證實了愛因斯坦的預測，這馬上成為所有媒體的頭條新聞，轟動了全世界，一般大眾也開始認定愛因斯坦是世界級的人物。

統一場論是一個將電磁現象和重力理論整合在一起的理論。愛因斯坦自己認為相對論有3個發展階段

狹義相對論—牛頓運動定律的修正

廣義相對論—牛頓萬有引力定律的改造

統一場論—廣義相對論的推廣

他不倦的思索研究了30多年而終未成功，晚年他曾感慨的說：「統一場論將被遺忘，但在未來會被人們重新發現的！」有些人批評愛因斯坦，一個問題花了30多年竟然得不到結果，但是，科學的重點不在尋求答案，而在發掘問題，愛因斯坦當時所發掘出來的許多問題，或許在未來會被人們所解決...。

1922年11月，瑞典皇家科學院決定，諾貝爾物理獎必須頒給對人類有重大用途的新發現者。但是沒有人敢肯定他的相對論是否是個新發現，至於這個理論對人類是否有用，更是莫衷一是，甚至成為眾多攻擊的焦點。於是瑞典皇家學院想出一個變通的方法，頒獎給愛因斯坦。得獎理由十分簡單扼要：

「此獎頒給愛因斯坦，因為他對光電理論及理論物理學上的重大頁獻。」

愛因斯坦 相對論

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