導語
“科學家也有犯錯誤的可能。”
愛因斯坦對這一點再明白不過,但作為一名卓有成就的實體學家,愛因斯坦同樣也犯過錯誤。
這個錯誤數無法計數,不過今天我們将看到愛因斯坦中的6大錯誤,其中一些錯誤并不明顯,此外愛因斯坦的名字和聲譽并不會是以而被抹殺。
反而将随着人類文明的進步繼續留在科學史上。
一、廣義相對論中宇宙常數的假設。
作為愛因斯坦一生最大的錯誤便是在廣義相對論中引入宇宙常數,而宇宙常數也是愛因斯坦在研究萬有引力的時候被迫引入的。
正是在早期的化學和光學領域,研究人員認為物質和能量在宇宙的各處都是均勻的,且還要保持一定的時間不變性。
于是研究人員對系統中的宇宙觀進行了探究。
最終研究人員得出了一個公式,即能量和物質的密度分别相等。
在人們看來,能量和物質是獨立存在的,但是在很久以前,能量被認為是一種虛無的東西。
但是能量和物質這兩者卻是息息相關的,舍不得誰誰。
正是愛因斯坦的狹義相對論證明了光子麥克斯韋方程中的常數是存在的。
在繼續研究中,愛因斯坦認為能量也是存在的,并且是可以有品質的,同時他還将光子粒子稱之為質子。
他便認為光子中存在一個能量品質,這樣一來我們就可以将其當做波來看待。
當光子能量特别大的時候,愛因斯坦就認為光子品質較大的時候會産生引力。
這一切在他的狹義相對論中證明,自此愛因斯坦對引力波要保持警惕。
之後他又繼續研究引力标準,并将其與能量标準相結合并進行推導,最終愛因斯坦發現引入這個公式。
這兩個參數永遠不會收斂,這意味着愛因斯坦的理論在這裡将會失效。
由此,愛因斯坦急匆忙忙地将宇宙常數推導出,并将後續的計算過程全部抛棄。
但最終他還是引入了宇宙常數,乃至于将其引入到他的“廣義相對論”中。
這個宇宙常數在上世紀的年代中,愛因斯坦賽赴美國,在那之後,宇宙常數開始成為一種有趣的東西,因優化現象而成為“小宇宙”的一部分。
在研究人員對愛因斯坦的大爆炸學思想進行研究的時候,宇宙常數便成為他錯誤的助推器。
于是人們就在引力中進行檢測,但最終卻并不能證明宇宙常數的存在。
随後,LeMaître在探究宇宙演化過程中,認為宇宙常數中的一些東西是多餘的,同時也将其進行了簡化。
二、統一場論的時代局限性。
這也是愛因斯坦在研究引力定律方向中的一個錯誤,他當時也對這種引力行了簡化,将萬有引力和束縛引力合成為一種力。
他便認為這種力的方向應該總是不斷改變的,那麼我們就将其看做一個矢量,這樣一來我們就可以為其進行研究。
畢竟這種矢量都是互相獨立的。
這樣一來,愛因斯坦将空間和時間相結合,起初他僅僅認為這種力是可以傳遞的,然而在轉角的時候,愛因斯坦認為萬有引力和光子束縛力是一樣的,同時還有一個宇宙常數的存在。
但這三種力都是不能夠傳遞的,同時愛因斯坦将其進行了小化,認為這都是一種力,這就導緻愛因斯坦為其創立的“統一場論”,并不能将萬有引力和其他力的作用進行很好的統一,同時也無法預測核反應中的多中子和介子等。
這就導緻“統一場論”不符合現在等空間中的科學定律,并且也不能夠很好地将牛頓力學和量子力學進行統一。
除此之外,愛因斯坦将物質簡化為粒子互相作用,而不是早期研究人員認為的波。
這樣一來,他就忽略了“光速不變”這條定律。
三、錯誤的宇宙模型。
愛因斯坦主張的宇宙模型是一個穩定不變的模型,但一位比歐拉還要偉大的數學家也曾經在提出了一個和愛因斯坦相合的宇宙模型。
這個模型中的簡化條件就是空間的各處都是均勻且相等的。
但是在早期的數學中還有“曲率”這個概念,這個概念起初隻是人們進行數學研究的工具,直到愛因斯坦對宇宙的研究,人們才認為它是一種實體的概念。
在愛因斯坦的廣義相對論中,空間中需要有品質物體作為參考,這樣一來我們就可以判斷空間中是否存在宇宙常數。
但在1925年,愛因斯坦和Werner Heisenberg施行的測量研究實驗,發現測量資料并不符合宇宙常數的理論。
至此,宇宙常數還是被保留了下來,但是在後續的研究過程中,人們發現電子在激發态下,由于自旋速度特别快,這就意味着它可能會産生引力,是以它沒有逃脫。
四、對量子力學的偏見。
在1926年,Schrödinger在闡述一種線性的波動方程的基礎上,研究出一種波動方程。
這種方程同樣适用于電子、質子等物質粒子,次年,Born還在此基礎上提出了一種波函數。
這種波函數在空間中處處都是有的,當粒子位于某個坐标的時候,它的波函數才有可能成立。
這就意味着波函數不能用來反映粒子的運動狀态,而Schrödinger和Heisenberg則認為波函數可以用來反映粒子的運動狀态,但萬變不離其宗,這種運動非一般物體的運動。
這也證明升代的内容也從波改為了參考物質的粒子。
這意味着你可以在空間中找到不同粒子的波函數。
而Heisenberg在1926年發表的這種波函數則是用來描述粒子在不同位置的機率。
從這裡可以看出波函數則是這種粒子波動的機率,這種機率則可以與經典物體相同。
總之,這兩種觀點都的得到了驗證。
但是最終Schrodinger和Heisenberg都認為波函數是一個實體,他們甚至在一份記錄中稱之為“反物質”。
是以,他們很有可能會用科學手法為反物質進行進一步的研究。
五、對引力波和原子核内部能量的懷疑。
愛因斯坦對引力波的态度一直都是十分懷疑的,甚至在1960年和B. Sachs合作研究相關資料。
他們也認為研究資料中引力波的存在隻能證明牛頓定律中萬有引力的存在,并不能證明愛因斯坦理論中引力波的存在。
但愛因斯坦對原子核内部的能量也是十分懷疑的,因為愛因斯坦說在研究質子、中子等粒子的時候,粘合力密切相關。
正是這種粘合力将原子核中的質子和中子牢牢鎖在一起,隻有當這種引力的作用力大于排斥力,原子核才會穩定下來。
而在此之前研究原子核的人反複測量,隻是得出個質子的品質會發生變化,但中子的品質卻不會。
同時,在中子和質子的實驗中,中子的品質會比質子的品質要重。
是以,愛因斯坦最終也認為中子和質子能量的差距和粘合力有很大關系。
六、實驗實體不足。
愛因斯坦雖然是一名實體學家,但他的實驗實體知識并不多。
結語
盡管愛因斯坦在廣義相對論中和統一場理論建構中犯有多個錯誤,但他仍然是"實體學奇才"。
這些錯誤并不會妨礙他的學識,他的名字和理論将會伴随人類文明不斷前行下去。