愛因斯坦厲害到什么程度,普通人確實無法達到
導讀:愛因斯坦厲害到什么程度,普通人確實無法達到
1、簡單說,現代物理學的兩大支柱是相對論和量子理論,而愛因斯坦是這兩大支柱的奠基人之一,特別是相對論,更讓愛因斯坦聞名于世!物理學的兩大支柱都與愛因斯坦有密切關系,你說他厲害到什么程度?
相對論大家都知道,基本上說到相對論就是等同于說到愛因斯坦。不過不少人并不知道愛因斯坦也是量子力學的奠基人之一,他獲得的諾貝爾獎也是因為量子力學里的光電效應,而不是他的相對論!
說愛因斯坦反對量子力學的觀點也很片面,那只是他和波爾之間關于現實存在確定性與不確定性的爭論,愛因斯坦本人并未反對量子力學!
愛因斯坦的具體貢獻就不多說了,網上可以自己查找,一兩句話實在說不清楚。除了在物理學術的貢獻,愛因斯坦最厲害的地方或許在于他那顛覆性的思維方式,打破傳統(tǒng)認知的思維方式!
在愛因斯坦相對論之前,我們都認為所處的時空是絕對的,每個人的時間就是都是一樣的,但正是愛因斯坦超強的大腦徹底顛覆了我們幾千年來的傳統(tǒng)認知!( 文章閱讀網:www.sanwen.net )
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2、
我記得這樣一個故事,關于愛因斯坦的冰箱發(fā)明,愛因斯坦和西拉德共同發(fā)明的電冰箱”,西拉德似乎也是一位比較著名的理論物理學家.他們對電冰箱的研究始于本世紀二十年代
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起因是當時的冷卻介質(CH3Cl, NH3, SO2)都是有毒物質,經常發(fā)生泄漏中毒甚至死亡的慘劇.他們決心利用自己的熱力學知識制造一種無需機械運動的制冷方法.傳統(tǒng)的電冰箱采用壓縮式流程,利用液體汽化來吸收熱量;而他們則提出,基于吸收、擴散或電磁的三種方案.據西拉德的信中記載:“我和愛因斯坦教授一起申請的電冰箱專利這件事情如今取得的進展之大,使我感到現在正是同工業(yè)界杰出的時候.所有三種電冰箱沒有運動機件均能工作,并且全是氣密的……,這三種電冰箱中的一種與Electrolux公司生產的電冰箱當中的一種
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當時兩個牛人,做出來的冰箱,效果非常的好,但有一個缺點就是噪音太大了。用了不久之后也就沒有再用了。可是你們不知道的是浙江技術北運用在了核電站上面,并且是一個巨大的技術進步。
現在知道愛因斯坦有多牛的嗎?人家只想弄個冰箱沒想到技術居然用在的核電站上。
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3、可以先看一下愛因斯坦“奇跡年”的6項重要工作,僅這一年的3項工作,就足夠拿3項諾貝爾獎。那一年,他26歲,在瑞士伯爾尼專利局當一個小職員。
我時常會想,假如愛因斯坦生活在我們這個時代,他會經歷怎樣的人生?
2013年,張益唐在孿生素數方面做出杰出的工作時,這位一度懷才不遇的天才,瞬間成為科學界的明星,榮譽和獎勵紛至沓來。然后是2015年,LIGO探測到引力波,又是一場舉世震動,并且摘得了2017年的諾貝爾物理學獎。
讓我們把時光回到1905年,伯爾尼專利員、26歲的愛因斯坦,在一年時間里發(fā)表了6篇論文,將他的3項偉大工作公諸于世:分子運動論、狹義相對論和光量子假說。其中的每一項,都足夠獲得一次諾貝爾獎。
同樣是26歲,胡適剛從美國回到中國就“暴得大名”。年輕的愛因斯坦,在他的第一篇狹義相對論論文發(fā)表之后,以為會引來強烈的反對和嚴厲的批評,但學界沒有任何反應。直到德高望重的普朗克教授從柏林寫來信,邀請愛因斯坦澄清幾個讓他感到模糊的地方,事情才有了轉機。
有了當世最偉大物理學家?guī)ь^,愛因斯坦的信件開始如雪片般飛來,人們不知道他是伯爾尼聯(lián)邦專利局的小職員,甚至直接在信中稱他為“伯爾尼大學教授愛因斯坦”。
在后世看來,1905年已經足夠偉大,它和牛頓的1666年,并稱為“奇跡年”,在各自的“奇跡年”里,這兩位年齡相差3歲的年輕人,完成了其他人永遠都無法企及的工作。但是,愛因斯坦真正從專利局辭職,還要在4年之后。1909年的7月,日內瓦大學給予他榮譽博士學位。
1905年足夠偉大,但是,在愛因斯坦眼里,1916年確立的廣義相對論,才是他“一生中最快樂的思想”。此時,無論是在科學界還是公眾,愛因斯坦都已經是名人。
從名人走向神壇,愛因斯坦還要等好幾年。因為,他的理論需要用實驗證明才行。其中最終要的一點,就是“光線彎曲”。按照愛因斯坦的廣義相對論,質量巨大的天體,會對它周圍的時空產生彎曲,當遠處恒星的光線經過太陽周圍時會發(fā)生偏折。
1919年的一場日食,為檢驗愛因斯坦的理論提供了絕佳的機會。英國天文學家艾丁頓和戴森拍到了日全食照片,但幾張照片顯示的光線偏折角度不一致,艾丁頓最后強行宣布,他們驗證了廣義相對論。11月16日,距離愛因斯坦的“奇跡年”已經過去14年,愛因斯坦終于走上了神壇。
傳奇故事從11月7號開始,《泰晤士報》深得標題黨精髓:“科學中的革命/宇宙的新理論/牛頓思想被推翻”,帶頭將愛因斯坦吹上了天。愛因斯坦滿足了人類的兩大需求:對知識的需求、不對知識而是對信仰的需求。
《時代》周刊稱,愛因斯坦是天才中的天才,即便是偉大的泡利,這位從不在人面前過分謙恭的科學家,見了愛因斯坦也會表現出崇敬之情。愛因斯坦的一生之敵,哥本哈根學派的領軍人物玻爾,同樣對愛因斯坦會表現出尊敬。
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4、
愛因斯坦是現代物理學的奠基人,說白了就是我們現在很多的科學研究都是沿著愛因斯坦理論腳步走的?,F在為了他預言的引力波,多少個國家科研機構,很多科技人才進行了幾十年的探測才最終證明了這個預言,如果愛因斯坦不厲害,誰會研究他的理論?。?/p>
愛因斯坦唯一得到諾貝爾獎是因為他的光電效應,而不是他著名的廣義相對論。不是因為廣義相對論不行,而是因為太深奧了,評委們都看不懂。據說能看懂廣義相對論的只有“一個半人”就是說愛因斯坦自己和他的半個朋友,當然啦這是夸張說法,不過也證明了愛因斯坦的厲害??!
愛因斯坦提出廣義相對論的時空概念的時候,才只有二十五歲??!想想我們現在大多二十多歲的人,基本上都剛出大學不久出家混生活的時候,愛因斯坦就發(fā)表了震驚世界的理論,可想而知愛因斯坦的厲害之處了!
愛因斯坦打破了自牛頓以來的傳統(tǒng)經典物理學。在愛因斯坦沒有發(fā)表廣義相對論的時候,大家都認為牛頓的理論是神圣不可推翻的,任何想推翻牛頓理論的都是瘋子是科學的敵人。只是沒想到被愛因斯坦給推翻了,廣義相對論剛出來的時候,大家都不認可,激烈反對,只是一場日食的現象驗證了愛因斯坦理論的正確,這徹底震醒了人們,讓我們重新認識宇宙,重新認識我們所在的時空,我們的思維不再局限在一個時空之上,可見愛因斯坦的厲害!
我們人類制造的最大能量的核武器就是由愛因斯坦的質能方程延伸出來的,大家都從視頻看過原子彈爆炸時候的震撼畫面,那高達數公里的蘑菇云不得不讓人想起質能方程,想起愛因斯坦,是愛因斯坦讓人類相信自己也能夠掌握宇宙的能量。誰又能想到小小的一個物質,里面竟然蘊含這么大的能量。反過來思考。如果我們有足夠多的能量,不就可以制造任何物質了嗎?這可是上帝的能力??!你不得不說愛因斯坦真是厲害!至少我們現在用的電,一部分就是來自于核電站,核電站就是利用原子的能量!
5、能給出愛因斯坦場方程的解,都能成為名人。你相信他厲害不?
導讀:愛因斯坦場方程的推導過程,以及場方程的一些性質。 這樣可以幫助大家理解場方程。
第四十章:愛因斯坦場方程的推理過程和關于場方程新解的說明
本來原標題想寫為《愛因斯坦場方程中沒有光》,可后來改變了注意??赡芎芏嗳丝吹竭@個標題,會覺得奇怪,為什么說“愛因斯坦的場方程中沒有光?”其實我要表達的是我們看時間,看宇宙的方式問題,角度問題。
就好比我在問:“假如愛因斯坦是瞎子,他還能建立相對論嗎?他還能寫出場方程公式嗎?”
愛因斯坦厲害到什么程度,普通人確實無法達到
在我大腦中,似乎沒有哪個瞎子可以成為科學家。我百度也沒有找到這樣一個人。
我受光的啟發(fā),寫過一首詩歌,這首詩叫《假如我是一道光》。原文如下:
假如我是一道光
——靈遁者
假如我是一道光
我的思想也許就不會等于零
我會被你們所有的人嫉妒和羨慕
我僅有的一秒鐘就是你們眼中的永恒
我可以穿越很遠的夢想
不管那是寒冷還是炎熱的時空
假如我是一道光
我的愛情就不會停止和冷卻
它會始終自己照亮自己
它會始終在旅行的路上
可是假如我是一道光
我害怕我不知道時間的意義而無聊
我害怕我不知道旅行的方向而孤獨
我害怕在你還沒有看到之前我早已遠去
可是我依然愿意自己是一道光
即使在虛無的空間中骨碎消散
也能從虛無中再次回來
哪怕是億萬年,億億萬年的等待
我都不會下跪
絕對不會
這就是我想作為光而存在的意義
你只是看到了我
你卻永遠也捕捉不到我的足跡。
我在想我們看到了世界,是因為世界進入了我們的眼睛。倘若我們只能像瞎子一樣,我們看到的世界會是怎么樣的?
比如說像蝙蝠一樣,視力差,靠超聲波來定位,來認識這個世界。愛因斯坦的場方程里本身沒有“光”這個概念,只是人類發(fā)明了“光”,光是一種電磁波,是我們現在知道了。
光延伸了我們看世界的尺度和客觀性,所以“我們”很重要,因為是我們看世界。那么我們的意識就是一個不可避開的謎團。
太多太多的人說時間是不存在的,空間彎曲是不存在的,上帝是存在的等等。。
這是哲學問題,我覺得自己的論述不會比馬克思還好。所以我還是堅持物質決定意識。意識反作用于物質。
愛因斯坦厲害到什么程度,普通人確實無法達到
所以雖然場方程中確實沒有光,但我們看見世界的方式不僅僅靠光。我們的認識是客觀的,所有說時間,空間這些東西不存在的人,都沒有了解到自己本身在宇宙中的存在。當你活著的時候,你與宇宙的一切行為均有同步意義。
為什么不能以人為“尺度”來度量宇宙呢?為什么說不靠譜呢?人本身就是宇宙中的一員,所以說不靠譜的人,其實是在否定自己。
愛氏的場方程中確實沒有光,但人類看見了光,愛氏的場方程是可以靠的住的。今天我們就要再去看看,再去想象,愛氏的宇宙方程有哪些值得思考的地方。
· G_uv稱為愛因斯坦張量。
· R_uv是從黎曼張量縮并而成的里奇張量,代表曲率項,表示空間彎曲程度。
· R是從里奇張量縮并而成的標量曲率(或里奇數量)
· g_uv是從(3+1)維時空的度量張量;
· T_uv是能量-動量-應力張量,表示了物質分布和運動狀況。
· G是引力常數,
· c是真空中光速。
整個方程式的意義是:空間物質的能量-動量(T_uv)分布=空間的彎曲狀況(R_uv)。
我們知道愛氏廣義相對論性的模型建立的核心內容是愛因斯坦場方程的解。在愛因斯坦場方程和一個附加描述物質屬性的方程(類似于麥克斯韋方程組和介質的本構方程)同時已知的前提下,愛因斯坦場方程的解包含有一個確定的半黎曼流形,以及一個在這個流形上定義好的物質場。
物質和時空幾何一定滿足愛因斯坦場方程,因此特別地物質的能量-動量張量的協(xié)變散度一定為零。當然,物質本身還需要滿足描述其屬性的附加方程。因此可以將愛因斯坦場方程的解簡單理解為一個由廣義相對論制約的宇宙模型,其內部的物質還同時滿足附加的物理定律。
愛因斯坦場方程是一個二階非線性的偏微分方程組,因此想要求得其精確解十分困難。盡管如此,仍有相當數量的精確解被求得,但僅有一些具有物理上的直接應用。
其中最著名的精確解,同時也是從物理角度來看最令人感興趣的解包括史瓦西解、雷斯勒-諾斯特朗姆解、克爾解,每一個解都對應著特定類型的黑洞模型;以及弗里德曼-勒梅特-羅伯遜-沃爾克解和德西特宇宙,每一個解都對應著一個膨脹的宇宙模型。
純粹理論上比較有趣的精確解還包括哥德爾宇宙(暗示了在彎曲時空中進行時間旅行的可能性)、Taub-NUT解(一種均勻卻又各向異性的宇宙模型)、反德西特空間(近年來由于超弦理論中的馬爾達西那假說的提出而變得知名)。
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尋找愛因斯坦場方程的精確解并非易事,因此在更多場合下愛因斯坦場方程的解是通過計算機采用數值積分的方法,或者對精確解作微擾求得的近似解。
在數值相對論這一分支中,人們使用高性能的計算機來數值模擬時空幾何,以用于數值求解兩個黑洞碰撞等有趣場合下的愛因斯坦場方程。原則上只要計算機的運算能力足夠強大,數值相對論的方法就可以應用到任何系統(tǒng)中,從而有可能對裸奇點等基礎問題做出解答。另一種求得近似解的方法是借助于像線性化引力和后牛頓力學近似方法這樣的微擾理論,這兩種微擾方法都是由愛因斯坦發(fā)展的,其中后者為求解時空內分布的物體速度遠小于光速時的時空幾何提供了系統(tǒng)的方法。
后牛頓力學近似方法是一系列展開項,第一項對應著牛頓引力,而后面的微擾項對應著廣義相對論理論對牛頓力學所作的修正。這種近似展開的一種擴展方法是參數化后牛頓形式,應用這種方法可以量化地比較廣義相對論和其替代理論的預言結果。
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為什么愛氏的場方程的解這么難解,而且解方程的時候往往要以特殊的情況下,才能有解。而且解還只有少部分能直接應用。大多都是數學游戲。在我看來,最重要是“非線性”三個字。
也就是非線性使得場方程下的真實宇宙變的不規(guī)則,不流暢,不規(guī)整。
非線性是導致數值解愛因斯坦場方程非常困難的根本原因。數值解非線性偏微分方程本身是個大問題。我的理解是非線性系統(tǒng)的解對初始條件十分敏感。著名的例子就是“蝴蝶效應”:當初始條件無法嚴格確定的時候,系統(tǒng)的長期演化是不可預測的。即便對于那些封閉的非線性系統(tǒng),當初始條件有偏差時,這個偏差通常也會隨時間以指數速度放大,導致初條件失之毫厘而結果謬以千里。
導致數值解愛因斯坦場方程成為極端難題的是非線性系統(tǒng)的共性與廣義相對論的個性的結合。愛因斯坦場方程的解目前大多是特殊解,即給定特殊條件解出的解,不具有一般性。這個解的場描述的不是流體的密度、電磁場的強度之類的普通角色,而是時空的幾何結構。在廣義相對論中,不但物質與能量的發(fā)展變化是統(tǒng)一的,物質能量與時空的演化也是一體的。
大家看著場方程,一定會有自己的直觀感覺。我的意思不是我不相信數學,是有些時候數學是一種表示宇宙的語言,但并不等于宇宙的實際情況。
愛因斯坦厲害到什么程度,普通人確實無法達到
就好像,我們說一個人好,單單用“好”字我們并不是很清楚,他到底怎么好了? 而看到的他的人,會說:“他收留流浪狗,他幫助窮人……”這是具體這個人的“好”的具體表現。
宇宙也是一樣的,我們單單說“宇宙爆炸”或者“宇宙膨脹”,但我們其實并不是確切知道它為何膨脹。場方程的很多解都是這樣說的,但我們還是有很多疑問。
今天我們來看看場方程是如何推理的,當然推理人不是我。但每個人了解了它的推理過程,總是一件好事?!疽苗婋p全先生的推導過程。本來是想用word形式,可是轉換過來后,好多專有符號完全變了,所以為了保持作者原來的推理過程。我采用截圖方法,為大家展示?!?/p>
由于上面的推理過程,我們知道。愛氏的場方程不僅僅有一種形式。我們目前寫出來的方程形式是最簡潔的,不是唯一的。就像作者在上面說:“愛因斯坦場方程在一定假設基礎合理上猜測出來的 ,以上是引力場方程形式的最小耦合形式版本 ,在此基礎上很多人在尋找此形式以外的理論 。比如 ,假設時空有撓率 ,加入宇宙常數等,可以得出更復雜形式的引力場方程 ?!?/p>
摘自獨立學者靈遁者物理宇宙科普書籍《變化》
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