爱因斯坦是德国人,交战国英国为什么要耗费大力气去支持他?

小小怪 2022-06-1702:57:50名人评论10阅读模式

今天早上刚刚写了一篇《爱因斯坦相对论的光速不变原理不可能被推翻?》,在文章的留言区,看见有一位朋友对我说:说白了这都是你们想出来的。一会能,一会不能。皆是假的。看来,这位朋友对相对论是很不服气的。他认为,科学理论都是想出来的,而且由于他看了网络上太多自媒体的低劣文章,也会对相对论产生质疑。因为,某些不负责任的自媒体,为了博眼球,往往冠以相对论被推翻了爱因斯坦被打脸了之类的骇人标题。但是我要严肃的告诉朋友们:

第一,相对论还真的不是因为被想象出来才具有价值。相对论,以及它的前提假设光速不变原理,是用数学推导出来的。当初,爱因斯坦在推导相对论的时候,虽然不能立即做出现场的实验验证,但是他可以做思维实验。思维实验是一种纯粹的智力竞赛,非常考验人的逻辑推导能力。

第二,迄今为止,还没有任何实验证实相对论或者光速不变原理已经被推翻了。我们平时看到的某些散布骇人信息的自媒体,绝大多数不具备基础的数理知识,有的还是文科生。他们往往还信仰神秘主义,对伪科学和超自然趋之若鹜。

其实,要想判断相对论或者光速不变原理有没有被推翻很容易,就是看国际知名科学学术期刊有没有刊登相关的论文。目前,相关的比较知名和权威的顶级科学学术期刊有《自然》《科学》《科学美国人》。如果有人声称他推翻了某个重大的基础科学理论,或者创新出某种惊世骇俗的、与现有主流科学体系不兼容的旷世杰作,那么很好办,请他立刻出示他发表在《自然》《科学》《科学美国人》上面的论文即可。如果,他没有能力在上面刊登论文,又一贯喜爱夸夸其谈,说他的能力可以拳打爱因斯坦,脚踢牛顿霍金,你已经可以大致判断他只是一个思维跳跃的民科人士。

爱因斯坦

下面,我以相对论为例,看看为了证明它,科学界做了哪些实验的努力?

广义相对论主要是描述时空结构的弯曲,这是对宇宙大质量、天文大尺度物理现象的描述,而我们人类只能生活在区区地球上,想要直接了解大质量物质的时空结构变化,无疑是非常困难的。要知道,人类可以立即想到的大质量、引力源非常强的参照物,就是每天给我们提供光和热的太阳。那么,能不能通过观测太阳来验证相对论描述的时空结构的改变呢?因为按照相对论的描述,大质量的物质可以扭曲空间,而光是沿着空间传播的,既然空间结构被扭曲,则光实际也会被扭曲。由于光子毫无疑问的具有能量,依据狭义相对论的质能方程,能量可以与质量互换,有能量的光子也肯定具有惯性质量。既然光子具有惯性,那么光子的运行轨迹就会根据时空弯曲的结构进行测地线运动。这样,既然太阳周边拥有强大的引力场,引力场会改变时空结构,让时空变得卷曲,则经过太阳周边的光线,就会按照时空结构进行运动。

爱因斯坦发表相对论的手稿

于是,爱因斯坦就构想到一个实验方法,如果通过测量和比较遥远的恒星发射出来的光线经过太阳引力场前后的偏移和位移的程度,就可以证实相对论的预言。我们如果观测到太阳周边的光线被扭曲,就可以证明相对论预言的准确性。

爱因斯坦提出实验方案之后,引起了科学界,尤其是天文学家的兴趣和重视。德国天文学家Erwin Freundlich决定为此做一点事情。当时,天文学家计算出1914年8月在克里米亚半岛会出现一次日全食,Erwin Freundlich率领科考队前往克里米亚半岛,正打算架设实验器材,不料第一次世界大战在此刻爆发了。德国当时和俄罗斯是对立的交战国家,俄罗斯军队在克里米亚半岛俘获了Erwin Freundlich和全体科考队员,直到4年之后才予以释放。自然,这次实验还没有正式开始就已经彻底失败了。

第一次世界大战形势图

真正让爱因斯坦和其相对论扬名天下的,不是爱因斯坦的母国德国,而是英国。

爱因斯坦在当时是德国人,他出生在德国,是德国国籍,在德国大学任教,发表的关于相对论的科学论文刊登在德语的《物理学年鉴》上。但是,科学是没有国界的。爱因斯坦的论文,很快引起了大洋彼岸英国人的极大重视。当时,英国科学界的扛把子,威名显赫物的大理学家、天文学家爱丁顿爵士阅读了爱因斯坦的论文之后,为此大加赞叹,立即积极的把这篇论文推荐他的朋友圈。罗素等一大批英国科学家由此了解到了相对论,并且也非常赞同爱因斯坦对时空结构变化的描述。

右边是当时英国科学界的扛把子,爱丁顿爵士

要知道,英国与德国在当时可是交战国,爱因斯坦在那个时候对于爱丁顿爵士、罗素等人来说,就是不折不扣的敌国科学家。作为英国人,却没有因为政治、民族等因素去排斥爱因斯坦,这无疑证明了他们具有正直无私、没有偏见的高贵情操和勇于追求科学真理的崇高精神。

由于爱丁顿爵士的不懈推荐,爱因斯坦的相对论引起了英国格林尼治时天文台台长戴森的重视。戴森给英国皇家学会写信,他提议组建一个科学考察队,来验证爱因斯坦的相对论的理论。戴森指出,1919年5月29日是验证理论的极其合适的时刻,因为在这一天,太阳、金牛星座、月亮、地球恰好会排列成一条直线,由于形成了日食,那么金牛星座发射出来的光线经过太阳周边引力场的时候,就容易被地球上的实验仪器观测到。如果这些微弱的光线真的被观测到了,则证明了爱因斯坦的理论是正确的。

英国皇家学会依据戴森的提议,组建了两支科考队,一支奔赴非洲几内亚万湾的普林西比岛,一支赶往巴西的索布拉尔。这两支科考队都在野外经历了很多困难,他们战胜了飓风、暴雨等干扰,在艰苦的自然环境下奋战了八九个月,耗费了巨大的心血,拍摄了很多照片,经过照片的对比和测量,得出了很精密的观察数据。

1919年11月6日,这是科学史也是整个人类文明史上值得纪念的一天。英国皇家学会举办了学术会议。爱丁顿爵士、罗素、戴森等一众大名鼎鼎,在科学界虎啸风云的科学家出席会议。在会场上,爱丁顿爵士当场宣读了这次日全食的科学考察报告,他用激动的语气说道:这是科学的胜利!这是爱因斯坦的胜利!经过我们的实验观察,证明了太阳的质量确实导致了它周围的时空结构的时空结构弯曲!

自从,爱因斯坦教授扬名天下!

我想说的是,英国作为一个与德国处于战争状态的国家,耗费了巨大的资源和精力,发动自己国家的科学家,花费了八九个月时间,去验证一个敌对国家科学家提出的理论,这种博大的精神说明了什么?科学是超越一切国家、地域、民族、文化、政府、政见的。正是有了这种精神,人类文明才被加速推动着。

作者:怀疑探索者

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