2012年5月8日星期二

那都是些什么牛人啊……

终于翻译完狭义相对论发现史了,共计约117kb……

物理学这玩意儿还真不是一件容易的事情,你不仅仅要懂物理,还需要懂数学的一堆乱七八糟的东西:从流形到群论,从平面到立体然后N维,什么标量适量,欧几里德空间,非欧几里德空间……而且你还要有足够的想象力:为毛光速就是恒定的呢?光速恒定,且光速不取决于光源速度,那么时间会发生什么样的变化。

关于相对论的建立,我们来回来的看到的都是一些巨人,他们从我们这个莫名其妙的世界中寻找出各种线索,然后猜测假设以至最后给出了正确的公式。他们是:麦克斯韦、洛仑兹、庞加莱、朗之万、索末菲、普朗克、闵可夫斯基,以及大名鼎鼎的爱因斯坦。

之所以说物理学这个玩意儿不容易,还有一个原因是,我们可以看到有一些已经参与相对论类似理论研究的物理学家,却因为种种原因一次又一次的提出了错误的理论,甚至这些理论最后是自相矛盾的、不完整不一致的,比如说亚伯拉罕。在翻译的过程中,一次又一次的看到他的出现,不过几乎每次都是跟着一句话“……错的”。唉,感情基本上在这里充当了绿叶或者龙套的角色,就是要衬托出前面那些人的强大。

翻译过程中印象最深刻的是这三个人:洛仑兹、庞加莱还有闵可夫斯基。实际上爱因斯坦的广义相对论,包括之前所有人对这一类似理论的所有尝试,都是在讨论如何让洛仑兹发明的洛仑兹变换符合(伽利略提出的)相对性原理,而庞加莱则是在爱因斯坦出现之前,所有提出类似理论的人当中,最为正确的一个。事实上,庞加莱的公式基本上已经和相对论没有多大差别了,只不过有这么两个问题:
太过执着于电磁世界观,导致没有想到这是一个真实世界的运动学问题;
没有放弃以太概念,导致仍然有“真实的”和“表观的”数据量之分,同时静态以太这种概念也导致了特殊参考系的问题,对于解释相对性原理不利;

其实,爱因斯坦只不过在他们的基础上做了很简单却很关键的那么几件事情:1、坚持相对性原理而放弃了以太;2、假定光速对于任何观测者而言都恒定。剩下的部分可以看作把庞加莱的x'、x、t'、t等两组概念,合并成x、t等一组概念。可以说庞加莱和爱因斯坦之间的成果,从数学形式上说差异真的很小,可最后的结论却是由比较大的差异。(我都感觉为庞加莱唏嘘不已。)

至于闵可夫斯基,其实真的很牛,他把这个物理理论彻底的从电磁学的范畴解放出来,转变成一种时空概念,比如世界线之类的。实质上狭义相对论确实是一个时空上面的问题,通过几何的方式来展示确实是更加直观和更加有效的,也更加贴近这一理论背后的真实含义。连爱因斯坦最后都不得不承认其工作的重要性,甚至他后来的广义相对论也是在闵可夫斯基的时空模型,及其相关的数学工具的基础上进行的。可惜闵可夫斯基属于数学空间方面的专才,对于物理意义的理解尽管也算一等一的高手,但和超一流高手之间就还是有那么一点差距。尽管他也提出了一些一统理论,但最后广义相对论的奖牌最终还是被爱因斯坦拿去了。

看那个时代的历史,真是感觉太壮观了,那么多的物理界高手在那么短短的半个世纪内发展出这么强大的理论,以至于所有后续的理论基本上都在这一基础上前行。说到这里,不得不提一个非常出名的照片:


这里面的人都是一群什么样的人呢?这里面的一共有29人,其中的17人获得了诺贝尔奖,17人……或者可以这么说,如果当时正好一个炸弹落在会场,估计我们今天就活在20世纪30年代了。没有网络,没有计算机,没有液晶显示器,没有……

没有评论:

发表评论