爱因斯坦广义相对论成功的原因.doc

《爱因斯坦广义相对论成功的原因.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、爱因斯坦广义相对论成功的原因案例：相对论是现代物理学的重要基石，是20世纪自然科学最伟大的成就之一，对物理学、天文学乃至哲学的思想都有深远的影响。爱因斯坦在创立了狭义相对论之后发现其存在局限性，认为狭义相对论的理论框架内容不下引力现象，于是决心寻求解决引力问题新的出路———广义相对论。在这次新的科学创造活动中，爱因斯坦抓住了“在引力场中一切事物都具有同一加速度”这一个平凡而古老的实验事实，首次提出了等效原理的假设。而这只是奠定了广义相对论的思想基础，离广义相对论理论体系的建立还有很大距离，还差七、八年的时间。这中间的问题是什么呢？爱因斯坦1949

2、年在《自述》中作了如下的说明，“其主要原因在于，要是人们从坐标必须具有直接度规意义这一观念中解放出来，可不是那么容易。”之后，爱因斯坦又研究了闵可夫斯基在《空间与时间》中提出的四维几何，并从中受到有益启发。不仅如此，在因斯坦在考虑“刚性”和“柔性”问题时，同样从科学先辈们关于几何性质的研究及其物理关系的哲学争论中得到力量。不少物理学家，例如赫尔姆霍茨，坚持了几何与物理联系的观点，爱因斯坦也同意这种观点并受到启发。1925年，他在论述非欧几何与物理学关系的一篇文章中着重支出：要是没有这种观点就不可能通向相对论。这些都是广义相对论探索中基本的思想。分

3、析：爱因斯坦从问题的提出到最后获得结论是一个漫长的过程，一个探索的过程。他付出无限的努力，他敢于质疑，他勇于思考，以及他善于联系不同领域之间知识的联系，等等这些都是他成功之路上必不可或缺的因素。在我认为，努力是他成功之路上最重要的一个因素，这也是被公认的。从案例中也能明显发现。首先，广义相对论的探索历时长，而且中间遇到许多前人没有遇见过的一些探索和结论，他本人通过其他领域的一些知识得到启发，并继续探索下去。爱因斯坦本人也说过：“天才是百分之九十九的汗水和百分之一的灵感”。有一次，一个美国记者问爱因斯坦关于他成功的秘决。他回答：“早在1901年，我

4、还是二十二岁的青年时我已经发现了成功的公式。我可以把这公式的秘密告诉你，那就是A=X+Y+Z!A就是成功，X就是努力工作，Y是懂得休息，Z是少说废话！这公式对我有用，我想对许多人也是一样有用。”不仅仅爱因斯坦是这样，牛顿，伽利略，达尔文等这些名人，也都通过自己的不屑努力才走上了成功之路。所以说，努力是所有成功人士一种基本的，也是一个重要的因素。没有自身的努力，一切都是空话。爱因斯坦本人虽然认为主观的努力是他成功的一个重要因素，但是在我看来，爱因斯坦成功的另一个重要，独特的原因就是他善于联系不同领域之间知识的联系，并为之己用的思想。这种思想对他的成

5、功是巨大的。如爱因斯坦在研究了闵可夫斯基在《空间与时间》中提出的四维几何后，从中受到有益启发，为其在物理方面的研究起到一定的作用。这可以充分说明他的联系能力和“拿来用”的思想，在物理领域遇见难题，在四维几何方面受到启发，从而找到突破口，并继续研究下去。爱因斯坦研究广义相对论，经理了一个比建立狭义相对论还更漫长的探索道路，主要困难是缺乏合适的数学工具。1913年，他和格罗斯曼合作建立了引力的度规场理论，发表《广义相对论和引力论》，系统论述广义相对论的物理原理和数学方法，引入黎曼张量，把平直空间的张量运算推广到弯曲的黎曼空间。这个例子也有利的说明了爱

6、因斯坦这种联系数学和物理两个领域共同范畴的能力。数学大师希尔伯特对爱因斯坦把几何与物理联系起来取得的卓越成就称赞说：“在我们数学风气浓厚的哥廷根大街上，任何一个学童所知道的的四维几何都比爱因斯坦更多。但是，在四维几何方面做出的成就毕竟是爱因斯坦而不是数学家。”这足以看到，爱因斯坦通过四维几何而在物理领域进行的研究，不仅对物理界造成巨大的成就，同时对数学界的影响及意义也是深远的。爱因斯坦在考虑“刚性”和“柔性”问题时，同样从科学先辈们关于几何性质的研究及其物理关系的哲学争论中得到力量。不少物理学家，例如赫尔姆霍茨，坚持了几何与物理联系的观点，爱因斯

7、坦也同意这种观点并受到启发。与爱因斯坦在学术为题上有重大分歧的苏联著名物理学家福克层对此作出了高度的评价。他指出：“这一思想的诞生是爱因斯坦的伟大功绩，是他在建立引力论的过程中最重要的一个阶段”。正是由于爱因斯坦坚持了几何与经验，几何与自然界客体相关的唯物主义观点并把它贯彻到自己的学科创作活动中去，爱因斯坦才在科学的历史上第一次提出了时空度规依赖于自然界的物理过程的思想。爱因斯坦曾经说过，“科学史家对于科学家的思想过程大概会比科学家自己有更透彻的了解。”如果我们在某种程度上实现了爱因斯坦的期望，那将是一种很大的欢欣。