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愛(ài)因斯坦的狹義與廣義相對(duì)論是否得到了實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證？

愛(ài)因斯坦創(chuàng)立的相對(duì)論絕對(duì)是現(xiàn)代物理學(xué)的頂梁柱，它從誕生到如今，一直都是當(dāng)代物理學(xué)研究的熱點(diǎn)，而且近半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)的重大科學(xué)成果都與相對(duì)論有關(guān)系。那么，愛(ài)因斯坦是如何創(chuàng)立這兩個(gè)理論的呢？

愛(ài)因斯坦的筆記

相對(duì)論創(chuàng)立始末

愛(ài)因斯坦能夠創(chuàng)立出狹義相對(duì)論，這與他本人善于吸取前人的思想以及具備批判性思想是分不開(kāi)的。早在愛(ài)因斯坦16歲的時(shí)候，他就幻想如果以光速跑步，看到的世界會(huì)是什么樣子的呢。自從牛頓力學(xué)體系創(chuàng)立以后，它統(tǒng)治了物理學(xué)一百多年，后來(lái)的科學(xué)家只是對(duì)這座牛頓創(chuàng)立的科學(xué)大廈進(jìn)行縫縫補(bǔ)補(bǔ)的工作。電磁理論創(chuàng)立以后，一些現(xiàn)象漸漸地與牛頓力學(xué)相沖突起來(lái)，其實(shí)，狹義相對(duì)論就是建立在它倆矛盾的基礎(chǔ)之上。

在狹義相對(duì)論創(chuàng)立之前，有三個(gè)實(shí)驗(yàn)，這三個(gè)實(shí)驗(yàn)分別是：

邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中，兩位科學(xué)家并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)地球相對(duì)于以太運(yùn)動(dòng)；

電子的慣性質(zhì)量隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加而變大；

處在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的物體的電磁感應(yīng)現(xiàn)象表現(xiàn)出相對(duì)性。

這三個(gè)實(shí)驗(yàn)慢慢地就展現(xiàn)出了牛頓力學(xué)體系中的矛盾，對(duì)于真空中的光速問(wèn)題一直無(wú)法得到解決，一直以來(lái)根深蒂固的經(jīng)典物理學(xué)思想禁錮了當(dāng)時(shí)的物理學(xué)家向新的思想進(jìn)發(fā)，新的思想其實(shí)就是光速不變?cè)怼?/p>

在愛(ài)因斯坦之前，已經(jīng)有物理學(xué)家觸碰到了狹義相對(duì)論的大門，只是沒(méi)有打開(kāi)而已，愛(ài)因斯坦打開(kāi)了這個(gè)大門，基于兩條公理：相對(duì)性原理以及光速不變?cè)?。這兩個(gè)公理的提出與前人積累的經(jīng)驗(yàn)是分不開(kāi)的，早在狹義相對(duì)論提出之前，龐加萊已經(jīng)意識(shí)到光速不變?cè)砹?，洛倫茲等人已?jīng)走上狹義相對(duì)論的大路上了，馬赫的思想對(duì)愛(ài)因斯坦的啟發(fā)也比較大，正是在這些前人的基礎(chǔ)之上，愛(ài)因斯坦才率先地提出了兩條公理，繼而在1905年提出狹義相對(duì)論。

廣義相對(duì)論更是純粹的理性思維的巔峰之作，它不靠任何現(xiàn)實(shí)中的實(shí)驗(yàn)，純粹靠思想實(shí)驗(yàn)，在腦海里完成，并提出了等效原理、廣義協(xié)變?cè)?。在物理學(xué)研究中，理論物理的研究是最不耗錢的，因?yàn)樗恍枰P和紙。在狹義相對(duì)論提出的10年后，也就是1915年，愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論問(wèn)世。

相對(duì)論的提出并不是全靠想，也有其它物理學(xué)家做出的實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的啟發(fā)，比如狹義相對(duì)論創(chuàng)立之前的那三個(gè)實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的啟發(fā)。

關(guān)于相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)：

狹義相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)：對(duì)于狹義相對(duì)論的檢驗(yàn)，最好的一個(gè)證據(jù)就是導(dǎo)航衛(wèi)星的時(shí)鐘校準(zhǔn)，導(dǎo)航衛(wèi)星在太空中高速運(yùn)動(dòng)，就會(huì)出現(xiàn)相對(duì)論效應(yīng)，這其中不光有狹義相對(duì)論效應(yīng)也有廣義相對(duì)論效應(yīng)，需要兩者結(jié)合才能消除時(shí)鐘誤差，提高導(dǎo)航定位精度。

廣義相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)：近些年來(lái)對(duì)于引力波的探測(cè)，光線的偏折（這個(gè)現(xiàn)象在廣義相對(duì)論剛剛提出之后沒(méi)多久就被愛(ài)丁頓證實(shí)了），水星近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)的解釋，黑洞的研究，引力紅移等等。

這里只是簡(jiǎn)單地介紹了部分，相對(duì)論已經(jīng)充分的被實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了，自從愛(ài)因斯坦的兩大相對(duì)論問(wèn)世，后面的物理學(xué)家的研究熱點(diǎn)主要就在相對(duì)論上，接近一個(gè)世紀(jì)的研究以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)都證明相對(duì)論是一個(gè)科學(xué)理論，完美地解釋了許多問(wèn)題。