第六百零五章 场方程
李谕虽然已经知道了密立根的实验结果,德国那边消息就要慢得多。
德国是个偏军事主义的国家,所以才能在战场上打得非常凶悍,而且没有出现太多俄国、法国那样前线吃紧、后方紧吃的情况。
柏林。
爱因斯坦正在自己的新公寓中埋头苦算,他的发型越发有标志性的鸡窝样式。
这间公寓位于市中心,位置不错,但是没什么家具,只住着爱因斯坦这个单身汉——单身汉是临时说法,因为离他将来的第二任妻子爱尔莎家不远。
公寓本身很宽敞,有七间屋子,位于一幢五层新楼的第三层。爱因斯坦大部分时间都在自己的书房度过,里面有一张硕大的木制写字台,凌乱地堆放着一叠叠论文和期刊。
对于爱因斯坦来说,1915年是多事之秋,战争是最明显的一个因素,他自己的个人生活也出现了相当多麻烦。
爱因斯坦和妻子米列娃的关系到达冰点,想见一面自己的孩子都费劲。他去了趟瑞士,待了接近一个月,却只见到了儿子们两次。在他看来,这都是“当母亲的害怕孩子们过于依恋我。”
事实上,爱因斯坦的两个儿子确实对他崇拜到了极点。而他的妻子米列娃显然也无法失去孩子。
在各种干扰之下,爱因斯坦发挥了自己的专注能力,仍然能够全身心致力于研究,将各种工作安排得有条不紊。
实际上就算研究工作,在1915年,爱因斯坦也一直怀着极大焦虑,正向着后来他一生中最大的成就——广义相对论奋勇冲刺。
爱因斯坦刚搬到柏林时,科学院的同事都认为他会组建一个研究所,招募助手研究物理学中最迫切的问题——量子理论。但爱因斯坦在科研方面一直好似一匹孤独的狼,并不希望身边有一批合作者或学生,就像普朗克那样,而是希望聚精会神地研究他关心的东西——广义相对论。
只不过经过这么多年,爱因斯坦显然还卡在关键点上过不去,甚至于突然发现自己的理论中有重大缺陷。这个缺陷很致命:爱因斯坦发现手头的方程不是广义协变的。
可以说几乎前功尽弃,如果不能推广到非惯性系,一切努力都是徒劳无功。
就是在这个时候,爱因斯坦写了一大堆信,寄给如洛伦兹、李谕等人。
——只可惜李谕收到这封信非常晚。
与此同时,哥廷根的希尔伯特在步步紧逼。用爱因斯坦自己的话说,几乎能听见他的脚步声。
希尔伯特虽然物理水平远不如爱因斯坦,但他的数学水平却远超大学时数学几乎不及格的爱因斯坦。
目前广义相对论的物理意义基本捋清,关键就在数学上。
两人就像在竞赛跑。
但希尔伯特选的赛道相对比较狭窄,爱因斯坦选择的是数学-物理双重方案,希尔伯特则主要采用了力图找到协变方程的数学方案。
希尔伯特的那句名言不得不再引述一遍:“对物理学家来说,物理学太难了!”
爱因斯坦在广义相对论的研究中遇到了诸多困难,但他有一点非常让人佩服,出色的物理直觉下的坚定不移。
各位都知道,量子力学是一众大神花了上百年才慢慢搭建完成的;而相对论几乎就是爱因斯坦靠一己之力完成。
所以爱因斯坦才能在物理学界有如此高的地位,按照朗道对物理学家的排名,t0级别只有一个,牛顿;
t0.5也只有一个,即爱因斯坦。
玻尔、海森堡、狄拉克这些响当当的大神只能排在t1。
然而从另一个角度看,其实爱因斯坦的研究工作比大多数科学家更孤独。
好在无论别人多么怀疑,他总是坚信自己。
爱因斯坦并非冥顽不化,到了10月份,他终于放弃了以前的错误观点,把目光由物理方案转向相对更多地依靠数学方案,即运用黎曼和里奇张量。
此前李谕来柏林与爱因斯坦见面时,就给他提过这个问题。
但爱因斯坦对黎曼数学的研究没有持续下去,此时的他终于发现由黎曼数学可以产生广义协变的引力场方程。
然后,爱因斯坦的重心就转变为找到广义协变方程这一数学目标。
怎么说哪,数学又成了希尔伯特最擅长的。
接近1915年尾声时,李谕才收到爱因斯坦的两封信,第一封信中爱因斯坦说:“对之前理论的信任完全消失之后,我清楚地看到,只有通过广义协变理论,也就是与黎曼协变量结合,才可能找到令人满意的解答。很遗憾我没能在去年就坚持你给我说的。”
确定方向后,爱因斯坦花了四个多星期疯狂推演,摆弄一大堆张量和方程,不断修正和翻新。而且每周他都会在普鲁士科学院进行演讲,并于演讲的过程中继续自己的计算。
大概在11月4日时,他的方程仍然不是广义协变的。
——要达到这一步还需要三个星期。
11月11日,爱因斯坦提交了第二篇论文。
他在其中使用了里奇张量,指定了新的坐标条件,使得方程似乎具有广义协变性。但事实表明,问题并没有得到根本解决。
爱因斯坦距离最终答案只有一步之遥,却始终迈不过去。
这种感觉估计很多人都有所体会。
无奈之下,爱因斯坦只能再次把论文寄给希尔伯特,虽然知道两人目前属于“竞争对手”,但被封锁的德国短期也联络不上外头的人。
“倘若我目前的修改是合理的,那么在物质构成方面,引力必定起着基础性作用,”爱因斯坦颇为无奈地说,“但这将使我的工作更加困难!”
——引力是人类最早发现的力之一,也是最神秘的力,到李谕穿越前,仍充满未知之谜,比如那个令无数物理学家魂牵梦绕却始终未能发现的“引力子”。
谁要是能发现它,肯定当年就能拿诺奖……
希尔伯特的回信却令爱因斯坦十分坐立不安,因为他在信中说:“我正准备就你提出的重大问题,给出一种公理化的解决方案。”
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德国是个偏军事主义的国家,所以才能在战场上打得非常凶悍,而且没有出现太多俄国、法国那样前线吃紧、后方紧吃的情况。
柏林。
爱因斯坦正在自己的新公寓中埋头苦算,他的发型越发有标志性的鸡窝样式。
这间公寓位于市中心,位置不错,但是没什么家具,只住着爱因斯坦这个单身汉——单身汉是临时说法,因为离他将来的第二任妻子爱尔莎家不远。
公寓本身很宽敞,有七间屋子,位于一幢五层新楼的第三层。爱因斯坦大部分时间都在自己的书房度过,里面有一张硕大的木制写字台,凌乱地堆放着一叠叠论文和期刊。
对于爱因斯坦来说,1915年是多事之秋,战争是最明显的一个因素,他自己的个人生活也出现了相当多麻烦。
爱因斯坦和妻子米列娃的关系到达冰点,想见一面自己的孩子都费劲。他去了趟瑞士,待了接近一个月,却只见到了儿子们两次。在他看来,这都是“当母亲的害怕孩子们过于依恋我。”
事实上,爱因斯坦的两个儿子确实对他崇拜到了极点。而他的妻子米列娃显然也无法失去孩子。
在各种干扰之下,爱因斯坦发挥了自己的专注能力,仍然能够全身心致力于研究,将各种工作安排得有条不紊。
实际上就算研究工作,在1915年,爱因斯坦也一直怀着极大焦虑,正向着后来他一生中最大的成就——广义相对论奋勇冲刺。
爱因斯坦刚搬到柏林时,科学院的同事都认为他会组建一个研究所,招募助手研究物理学中最迫切的问题——量子理论。但爱因斯坦在科研方面一直好似一匹孤独的狼,并不希望身边有一批合作者或学生,就像普朗克那样,而是希望聚精会神地研究他关心的东西——广义相对论。
只不过经过这么多年,爱因斯坦显然还卡在关键点上过不去,甚至于突然发现自己的理论中有重大缺陷。这个缺陷很致命:爱因斯坦发现手头的方程不是广义协变的。
可以说几乎前功尽弃,如果不能推广到非惯性系,一切努力都是徒劳无功。
就是在这个时候,爱因斯坦写了一大堆信,寄给如洛伦兹、李谕等人。
——只可惜李谕收到这封信非常晚。
与此同时,哥廷根的希尔伯特在步步紧逼。用爱因斯坦自己的话说,几乎能听见他的脚步声。
希尔伯特虽然物理水平远不如爱因斯坦,但他的数学水平却远超大学时数学几乎不及格的爱因斯坦。
目前广义相对论的物理意义基本捋清,关键就在数学上。
两人就像在竞赛跑。
但希尔伯特选的赛道相对比较狭窄,爱因斯坦选择的是数学-物理双重方案,希尔伯特则主要采用了力图找到协变方程的数学方案。
希尔伯特的那句名言不得不再引述一遍:“对物理学家来说,物理学太难了!”
爱因斯坦在广义相对论的研究中遇到了诸多困难,但他有一点非常让人佩服,出色的物理直觉下的坚定不移。
各位都知道,量子力学是一众大神花了上百年才慢慢搭建完成的;而相对论几乎就是爱因斯坦靠一己之力完成。
所以爱因斯坦才能在物理学界有如此高的地位,按照朗道对物理学家的排名,t0级别只有一个,牛顿;
t0.5也只有一个,即爱因斯坦。
玻尔、海森堡、狄拉克这些响当当的大神只能排在t1。
然而从另一个角度看,其实爱因斯坦的研究工作比大多数科学家更孤独。
好在无论别人多么怀疑,他总是坚信自己。
爱因斯坦并非冥顽不化,到了10月份,他终于放弃了以前的错误观点,把目光由物理方案转向相对更多地依靠数学方案,即运用黎曼和里奇张量。
此前李谕来柏林与爱因斯坦见面时,就给他提过这个问题。
但爱因斯坦对黎曼数学的研究没有持续下去,此时的他终于发现由黎曼数学可以产生广义协变的引力场方程。
然后,爱因斯坦的重心就转变为找到广义协变方程这一数学目标。
怎么说哪,数学又成了希尔伯特最擅长的。
接近1915年尾声时,李谕才收到爱因斯坦的两封信,第一封信中爱因斯坦说:“对之前理论的信任完全消失之后,我清楚地看到,只有通过广义协变理论,也就是与黎曼协变量结合,才可能找到令人满意的解答。很遗憾我没能在去年就坚持你给我说的。”
确定方向后,爱因斯坦花了四个多星期疯狂推演,摆弄一大堆张量和方程,不断修正和翻新。而且每周他都会在普鲁士科学院进行演讲,并于演讲的过程中继续自己的计算。
大概在11月4日时,他的方程仍然不是广义协变的。
——要达到这一步还需要三个星期。
11月11日,爱因斯坦提交了第二篇论文。
他在其中使用了里奇张量,指定了新的坐标条件,使得方程似乎具有广义协变性。但事实表明,问题并没有得到根本解决。
爱因斯坦距离最终答案只有一步之遥,却始终迈不过去。
这种感觉估计很多人都有所体会。
无奈之下,爱因斯坦只能再次把论文寄给希尔伯特,虽然知道两人目前属于“竞争对手”,但被封锁的德国短期也联络不上外头的人。
“倘若我目前的修改是合理的,那么在物质构成方面,引力必定起着基础性作用,”爱因斯坦颇为无奈地说,“但这将使我的工作更加困难!”
——引力是人类最早发现的力之一,也是最神秘的力,到李谕穿越前,仍充满未知之谜,比如那个令无数物理学家魂牵梦绕却始终未能发现的“引力子”。
谁要是能发现它,肯定当年就能拿诺奖……
希尔伯特的回信却令爱因斯坦十分坐立不安,因为他在信中说:“我正准备就你提出的重大问题,给出一种公理化的解决方案。”
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