厚德（dé） 勵學 敦行

    1915年11月，愛（ài）因（yīn）斯坦先（xiān）後（hòu）向普魯士科（kē）學院提交了四篇論文，在這四篇論文中，他提出了新的看法，證明了水（shuǐ）星（xīng）近日點的進動，並給出了正確的引力場方程。至此，廣義相對論的（de）基本問題（tí）都解決（jué）了，廣義相對論誕生了。1916年，愛因斯坦完成了長篇論文《廣（guǎng）義相對論的基礎（chǔ）》，在這篇文章中，愛因斯坦首先將以前適用（yòng）於（yú）慣性（xìng）係的相對論稱為狹義相對（duì）論，將隻對於慣性係（xì）物理規律同樣成立的（de）原理稱為狹義（yì）相對性原（yuán）理，並進一步表述了廣義相對性（xìng）原理：物理學的定（dìng）律必須對於無論哪種方式運動著的參照（zhào）係（xì）都（dōu）成立。

　　愛因斯坦的廣義相對論認為，由於有（yǒu）物質的存在，空間和時間會發生彎曲，而引力場實（shí）際上是一個彎（wān）曲的（de）時空。愛因斯坦用太陽引力使空間彎曲的（de）理論，很好地解釋了水星（xīng）近日點進動中一直無法解釋的43秒。廣（guǎng）義相對論的第二大預言是引力紅移，即在強引（yǐn）力場中光譜向（xiàng）紅端移動，20年代，天文學家在天文觀測中證實了（le）這一點。廣義相對論的第三大預言是引力場使光（guāng）線偏轉，。最靠近地球的大引力場是太陽引力場，愛（ài）因斯坦預言，遙遠的星光如果掠過太（tài）陽表麵將（jiāng）會發生（shēng）一（yī）點七秒的偏轉。1919年，在英國天文（wén）學家（jiā）愛丁頓的鼓動下，英（yīng）國派出了兩支遠征隊分赴兩地觀察日全食，經過認真的（de）研究得出（chū）最後的結論是：星光在太陽附近的確發生了一點七秒的偏轉。英國（guó）皇（huáng）家學會和皇家天文學會正（zhèng）式宣讀（dú）了觀測報告，確認廣（guǎng）義相（xiàng）對論的結論是正確的。會上，著名物理學家、皇家學會會長湯姆孫說（shuō）：“這（zhè）是自從牛頓（dùn）時代以來（lái）所取得的關於萬有（yǒu）引力理論的最重大的成果”，“愛因斯坦的相對（duì）論是人類思想最偉大的成果之一”。愛因（yīn）斯坦成了新聞人物，他在1916年寫了一本通俗介紹相對認的書《狹義相對論（lùn）與（yǔ）廣義（yì）相對論淺說》，到1922年已經再版了40次，還被譯成了十幾（jǐ）種文字，廣為流傳（chuán）。

　　相對論的（de）意義

　　狹義相（xiàng）對論和廣義相對論（lùn）建（jiàn）立（lì）以來，已經過去了很長時間（jiān），它經受住了實踐和曆史的考（kǎo）驗，是人們普遍承認的（de）真理。相對論對於現代物理學的發展和（hé）現代人類思相的發展都有巨大的影響。　　相對論從邏輯思想上統一了經典（diǎn）物理學，使經典物理（lǐ）學成（chéng）為一個完美的科學體（tǐ）係。狹義（yì）相對論（lùn）在（zài）狹義相對性原（yuán）理（lǐ）的基礎上統一了（le）牛頓力學和麥克斯韋電動力學（xué）兩個體係（xì），指出它們都服從狹義相對（duì）性原理，都是對洛倫茲（zī）變換協變的，牛頓力學隻不過是物體在（zài）低速運動下（xià）很好的近似規律。廣義相對（duì）論又在廣義協變的基礎上（shàng），通過等（děng）效原理（lǐ），建立了局域慣性（xìng）長與（yǔ）普遍參照係數之間的關係，得到了所有物理規律的廣義協變形式，並建立了廣（guǎng）義（yì）協變的引力理論，而牛頓引力理論（lùn）隻是它的（de）一級近似。這就從根（gēn）本上解決了以前物理學隻限於慣性（xìng）係數的問題，從邏輯上得到了合理的安排。相對論嚴格地考察了時間、空間、物質和運動這些物理學的基本概念，給出了科學而係統的時空觀和物質觀，從而使物理學在邏輯上成為（wéi）完美的科學體係。

　　狹義相對（duì）論給（gěi）出了物體在高速運動下（xià）的運動規律，並提示（shì）了質（zhì）量與能量相當，給出了質能關係式。這兩項成果對低速運動的宏觀物體並（bìng）不（bú）明顯，但在（zài）研究微觀粒子時（shí）卻顯示了極端的重要性。因為微觀粒子的運動速度（dù）一般都比較快（kuài），有的接近甚至達到光速，所以粒子的物理學（xué）離不開相對論（lùn）。質能關係式（shì）不僅為量子理論的建立和發展創造了必要的條件，而且為原子核物理學的發展和應用提供了根據（jù）。
　　
　　廣義相對論建立了完善的引力理論，而引力理論主要（yào）涉及（jí）的是天體。到現在，相對論宇宙學進（jìn）一步發展，而引力波物理、致密天體物（wù）理和黑洞物理（lǐ）這些屬於（yú）相對論天體物（wù）理學的（de）分（fèn）支學科都有一定的進展，吸引了許多科學（xué）家進行研究。

　　一位法國（guó）物理學家曾經這樣評價愛因斯坦：“在91视频网站這一時代的物理學家中，愛因斯坦將（jiāng）位於最前列。他現在是、將來也還是人類宇宙中最有光輝的巨星之一”，“按照我的看法（fǎ），他（tā）也許比牛頓更偉大，因為他（tā）對於科學的貢獻，更加深（shēn）入地進入了人類思想基本要領（lǐng）的結構中。”

　　本文（wén）摘自《百年科學發（fā）現》  2005-3-28