唯一一个敢洗劫牛顿引力的人,物理天才爱因斯坦,广义相对论统御天下。
1905年,爱因斯坦发表狭义相对论,一战封神。
但没想到,他居然对狭义相对论不太满意,因为无法解释正在加速运动的物体,这就是引力的范畴了。
可问题是——
万有引力是牛顿的绝学啊!
然而,爱因斯坦可不管你牛顿不牛顿的,他就是要搞事情,非常贪心的想把引力纳入自己的相对论框架中。
1907年,爱因斯坦设计了一个思想实验,假如一个人处于自由落体状态,他当然感受不到自己的体重。
当这个人下落时,他在加速,他观察到的就是一个加速体系中观察到的东西。
这一刻,爱因斯坦突然悟了——
一个下落的人感受不到自己的体重,可以被解释为一个新的附加引力场,抵消了地球的引力场。
换句话说,就是一个加速体系提供了一个新的引力场,这岂不是就有机会把牛顿引力给纳进相对论中?
在物理界中,有惊人的想法并不难,的是如何解决它。
为了解决这个引力场,爱因斯坦花了整整5年时间。
他意识到,时空是可以被物质弯曲的,就像是人躺在床垫上会让床垫弯曲一样,这是一个至关重要的洞见。
但当时的爱因斯坦根本不知道如何用数学术语将其表达出来,虽然爱因斯坦的数学不错,但也仅仅是不错而已,他缺乏必要的数学框架,只能求助专业的数学家格罗斯曼。
恰恰也是在这个时期,这两个家伙接触到了高斯的曲面理论以及黎曼的非欧几何,一切都豁然开朗了。
很快,爱因斯坦在格罗斯曼的帮助下,运用张量和一些微分几何技巧,建立了一个完美的数学框架,得到了正确的微分方程组,和这个被称为爱因斯坦张量的核心方程。
这一刻,爱因斯坦终于将牛顿引力理论纳入相对论之中,成功登顶,创造出了人类历史上最伟大的成就,广义相对论。