遲到了102年的諾貝爾獎,致敬愛因斯坦
愛因斯坦是一個非常偉大的物理學家,大家對他的名字也是耳熟能詳,包括不是專業內的人士也知道愛因斯坦最著名的相對論、質能方程等理論。愛因斯坦最閃耀的光輝就是他提出的「相對論」。1905年,愛因斯坦先後發表了5篇劃時代論文,其中兩篇的知名度極高,一篇就是我們剛提到的《狹義相對論》,另一篇是光電效應,奠定了舊量子理論。愛因斯坦由此一鳴驚人。
愛因斯坦曾獲諾貝爾獎,卻不是因為相對論
眾所周知,在科學領域有一個非常著名的獎項——「諾貝爾獎」,可以說能獲得諾貝爾獎是科學家一輩子榮耀。當然,愛因斯坦這樣偉大的科學家也一定曾獲得過諾貝爾獎,但這個獎不是頒給他最著名的相對論,而是他的光電效應。這也讓愛因斯坦倍感困惑,最著名的理論居然沒有獲獎。不僅愛因斯坦的相對論沒有獲得諾貝爾獎,就連一個世紀以來相對論的研究者們都沒有因此而獲得諾貝爾獎。相反,同為現代物理學兩大理論基石之一的量子力學的研究者們卻獲得了無數諾貝爾獎。這是因為能夠證明相對論的實驗並不多。
相對論的發展
1905年愛因斯坦提出了「狹義相對論」,很快他就發現「狹義相對論」只適應慣性系,並不能完美地解釋引力。經過數年的研究,愛因斯坦又發表了「廣義相對論」,成功地將相對論拓展到非慣性系,並完美的解釋了引力的本質是時空彎曲的結果,並預言引力波的存在。
給天文學家的一道實驗題
當時的人們都很難接受愛因斯坦提出的「廣義相對論」和引力波,因為這意味著牛頓力學的權威性會被徹底推翻。於是,愛因斯坦給天文學家出了一道實驗題,全世界的天文學家分頭去捕捉日全食,給日全食拍照,看原本被太陽遮擋的天體能否在日全食時被觀測到。如果觀測不到太陽背後的天體光線,則證明廣義相對論可能錯誤;如果可以觀測到太陽遮擋的背後天體的光線,則證明廣義相對論有一定正確性。因為根據廣義相對論,太陽的存在會彎曲周圍的空間,使得其背後的天體光線經過被太陽彎曲的空間傳到地球。
1919年,天文學家終於找到了觀測數據,證明了「廣義相對論」的正確性。當時英國媒體用了很大的篇幅報道了這個劃時代的消息,標題上赫然寫著「牛頓錯了」
引力波遲遲無法驗證,直到2017年才被頒發諾貝爾獎
廣義相對論雖然被證明有一定的正確性,但是其中很重要的一部分——引力波卻遲遲得不到驗證,因為來到地球的引力波實在是太微弱了,一不小心就會擦肩而過。直到2015年人類才第一次觀測到引力波,是來自十幾億年前一個雙黑洞干擾產生的引力波。引力波的本質是空間的波動,是廣義相對論中時空彎曲的表現。好比平靜的水面,如果扔上一塊石頭,就會產生波動和漣漪。
直到2017年,諾貝爾獎委員會把該年度的諾貝爾物理學獎授予在引力波探測有突出貢獻的三位科學家,他們分別是雷納·韋斯、巴里·巴瑞斯和吉普·索恩。這是一個世紀以來第一次授予給相對論研究者的諾貝爾獎,為此我們也致敬偉大的科學家愛因斯坦。


※NASA稱:小行星YZ4正在向地球飛來,即將進入地球安全範圍之內
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