그러나, 공간이' 이더넷' 으로 가득 차 있다는 견해와는 반대로,' 이더넷' 이론에 따르면 빛의 전파 속도는' 이더넷' 에 비해 일정한 값이어야 하므로, 빛의 전파 방향과 일치하면, 당신이 측정한 빛의 속도는 정지 상태에서 측정한 빛의 속도보다 낮아야 한다. 반대로, 당신의 행진 방향이 빛의 전파 방향과 반대라면, 당신이 측정한 빛의 속도는 정지 상태에서 측정한 빛의 속도보다 높아야 합니다. 그러나, 일련의 실험은 빛의 속도의 차이에 대한 증거를 발견하지 못했다.
이 실험에서 미국 오하이오 주 클리블랜드에 있는 케이스 연구소 (Case Institute) 의 Ahlport Michelson 과 Eddie Ward Murray 가 1887 에서 측정한 측정이 가장 정확하고 상세하다. 그들은 두 개의 직각 빔의 전파 속도를 비교했다. 자전축을 중심으로 자전하고 태양 주위를 공전하기 때문에, 추리에 따르면 지구는' 이더넷' 을 통과해야 하기 때문에, 이 두 개의 직각으로 된 빛은 지구의 운동으로 인해 다른 속도로 측정되어야 한다. 머레이는 낮과 밤이든 겨울여름이든 두 줄기의 빛의 속도가 다르다는 것을 발견했다. 네가 운동을 하든 안 하든, 빛은 항상 너와 같은 속도로 전파되는 것 같다.
아일랜드 물리학자 조지 피츠제럴드와 네덜란드 물리학자인 헨 드로크 로렌츠는 먼저' 이더넷' 운동에 상대적인 물체의 크기가 운동 방향에서 수축하고' 이더넷' 운동에 비해 시계가 느려질 것이라고 생각한다. 에테르에 관해서는, 당시 피츠제럴드와 로렌츠는 그것이 진정한 물질이라고 생각했다.
이때 스위스 수도 베른의 스위스 특허국에서 근무하는 알포터 아인슈타인이라는 젊은이가' 이더넷' 이론에 개입해 빛의 전파 속도 문제를 단번에 해결했다.
아인슈타인은 문장 1905 에서' 이더넷' 의 전체 개념이 불필요하다고 지적했다. 왜냐하면 네가' 이더넷' 에 상대적으로 움직이고 있는지 여부를 감지할 수 없기 때문이다. 반면 아인슈타인은 모든 자유활동 관찰자에게 과학법칙은 같은 형태를 가져야 한다고 생각한다. 관찰자가 어떻게 움직이든 간에 같은 광속을 측정해야 한다.
아인슈타인의 생각은 사람들이 모든 시계 측정 시간의 보편적인 개념을 포기할 것을 요구한다. 그 결과, 모든 사람은 자신의 시간 가치를 가지고 있다. 만약 두 사람이 상대적으로 정지한다면, 그들의 시간은 같다. 만약 그들 사이에 상호 운동이 있다면, 그들이 관찰하는 시간은 다르다.
대량의 실험은 아인슈타인의 생각이 정확하다는 것을 증명했다. 지구를 중심으로 회전하는 정확한 시계는 시간 지시에 있어서 실험실에 보관되어 있는 정확한 시계와는 확실히 다르다. 수명을 연장하려면 비행기를 타고 동쪽으로 날아갈 수 있어 지구가 자전하는 속도를 중첩시킬 수 있다. 어차피 0 시 몇 초의 수명 연장을 받을 수 있고 항공식품 섭취로 인한 피해를 보완할 수 있다.
아인슈타인의 전제는 자연의 법칙이 모든 자유운동의 관찰자에게 동일하다는 것이다. 이것이 상대성론의 기초이다. 그 이유는 이 전제가 상대적 운동만이 중요하다는 것을 의미하기 때문이다. 상대성 이론의 완벽함과 간결함으로 많은 과학자와 철학자를 설득했지만 여전히 상반된 의견이 많다. 아인슈타인은 19 세기에 자연과학의 두 가지 절대 개념을 포기했다:' 이더넷' 에 의해 암시된 절대 정지와 모든 시계에 의해 측정된 절대 또는 우주 시간. 상대성 이론은 모든 것이 상대적이며 더 이상 개념적인 절대 기준이 없다는 것을 의미합니까?
이 불안은 1920 년대부터 1930 년대까지 계속되었다. 192 1 년, 아인슈타인은 광전효과에 대한 공헌으로 노벨 물리학상을 받았다. 하지만 상대성 이론의 복잡성과 논란으로 노벨상 수여에는 상대성 이론이 언급되지 않았다.
지금까지, 나는 여전히 매주 두세 통의 편지를 받았는데, 나에게 아인슈타인이 틀렸다는 것을 알려주었다. 그럼에도 불구하고 상대성 이론은 현재 과학계에 의해 완전히 받아들여지고 있으며, 상대성 이론의 예언은 이미 수많은 실험에 의해 증명되었다.
상대성 이론의 중요한 결과 중 하나는 질량과 에너지의 관계이다. 아인슈타인은 모든 관찰자의 광속이 같다고 가정하는데, 이는 빛의 속도보다 더 빠른 것은 없다는 것을 의미한다. 입자나 우주선에 지속적으로 에너지를 공급하면 어떻게 될까요? 가속되는 물체의 질량이 증가하여 다시 가속하기 어렵다. 입자를 빛의 속도로 가속시키는 것은 불가능하다. 왜냐하면 무한한 에너지가 필요하기 때문이다. 질량과 에너지의 동등한 관계는 아인슈타인이 그의 유명한 질능 방정식' E = mc2' 에서 총결한 것으로, 이는 거리의 여성과 아이들에게 알릴 수 있는 유일한 물리 방정식일 수 있다.
우라늄 핵이 두 개의 작은 핵으로 분열될 때, 미세한 품질 결함으로 인해 엄청난 에너지를 방출한다. 이것은 질량 에너지 방정식의 많은 결론 중 하나입니다. 1939 기간 동안 제 2 차 세계대전의 먹구름이 빽빽했다. 핵분열 반응의 응용을 의식하는 과학자들이 아인슈타인을 설득하여 평화주의자로서의 양심의 가책을 극복하고 당시 미국 대통령 프랭클린 루스벨트 대통령에게 핵 연구 프로그램을 시작하도록 설득하는 편지를 써서 맨해튼 계획과 1945 히로시마 상공의 원자폭탄 폭발로 이어졌다. 원자폭탄 때문에 아인슈타인이 질량과 에너지의 관계를 발견했다고 비난했지만, 이런 비난은 비행기 추락 때문에 뉴턴이 만유인력을 발견했다고 비난하는 것과 같다. 아인슈타인은 맨해튼 프로젝트에 참여하지 않은 어떤 과정도 거대한 폭발에 겁을 먹었다.
상대성 이론과 전자기 이론의 관련 법칙이 완벽하게 결합되어 있지만 뉴턴의 만유인력 법칙과는 호환되지 않는다. 뉴턴의 중력 이론에 따르면, 우주에서 물질의 분포를 바꾸면 우주 전체의 중력장이 동시에 변한다. 이는 빛의 속도보다 더 빠른 신호를 보낼 수 있다는 것을 의미할 뿐만 아니라 (상대성론으로는 허용되지 않음), 절대적이거나 보편적인 시간 개념이 필요하다는 것을 보여준다. 이것은 상대성론이 버린 것이다.
아인슈타인은 1907 부터 이 호환되지 않는 어려움을 알고 있었습니다. 당시 그는 본 특허국에서 일했지만 19 1 1 까지 이 문제에 대해 깊이 생각하지 않았습니다. 당시 아인슈타인은 아인슈타인은 가속과 중력장 사이의 밀접한 관계를 깨달았다. 한 사람이 밀폐된 칸막이에서 자신이 바닥에 있는 압력을 분별할 수 없는 것은 그가 지구의 중력장에 있기 때문인가, 아니면 무중력 공간에서 로켓에 의해 가속되었기 때문이다. 이 모든 것은 스타트렉 시대 이전에 일어났습니다. 아인슈타인은 사람들이 우주선이 아니라 엘리베이터에 있다고 생각한다. 그러나 우리는 엘리베이터가 충돌하기를 원하지 않는다면 엘리베이터에서 오랫동안 자유롭게 가속하거나 자유롭게 떨어질 수 없다는 것을 알고 있습니다. ) 지구가 완전히 평평하다면, 중력이 뉴턴의 머리 위에 떨어졌기 때문에 뉴턴이 뉴턴과 지구의 표면이 가속되었기 때문에 뉴턴의 머리가 사과에 부딪쳤다고 할 수 있다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 지구명언) 그러나 지구가 둥글다는 전제하에 가속과 중력의 이러한 등가관계는 더 이상 성립되지 않는다. 지구 맞은편 사람들은 반대 방향의 가속도를 받지만 양쪽 관찰자의 거리는 변하지 않기 때문이다.
19 12 년, 그가 스위스 취리히로 돌아왔을 때 아인슈타인은 영감을 받았다. 그는 실제 기하학에 약간의 조정이 도입되면 중력과 가속도 사이의 동등한 관계가 성립될 수 있다는 것을 깨달았다. 아인슈타인은 3 차원 공간과 4 차원 시간에 형성된 시공간적 실체가 구부러지면 어떤 결과가 나올까? 그의 생각은 질량과 에너지가 시공간을 구부릴 수 있다는 것인데, 아마도 어떤 면에서는 이미 증명되었을 것이다. 행성이나 사과처럼 물체는 직선으로 움직이는 경향이 있지만 시공간이 중력에 의해 구부러지기 때문에 궤적이 중력에 의해 구부러지는 것 같습니다.
친구 마샬 그로스만의 도움으로 아인슈타인은 구부러진 공간과 표면 이론을 배웠다. 베른하르드 레먼이 이러한 추상적인 이론을 발전시켰을 때, 그는 그들이 현실 세계와 관련될 줄은 전혀 생각하지 못했다. 19 13 년, 아인슈타인과 그루스만이 공동으로 발표한 한 문장 중, 그들은 우리가 알고 있는 중력이 시공간이 구부러진 사실의 표현일 뿐이라는 견해를 제시했다. 하지만 아인슈타인의 실수 (아인슈타인은 실물이고 실수도 함) 로 시공간의 구부러진 곡률과 그 안에 포함된 에너지의 질 사이의 관계 방정식을 찾지 못했다.
그가 베를린에 있을 때 아인슈타인은 이 문제를 계속 연구했다. 그는 가정 분쟁이 없고, 기본적으로 전쟁의 영향을 받지 않았다. 1915438+01년 6 월, 아인슈타인은 마침내 시공간의 굽힘과 그 안에 포함된 에너지 질량의 관계 방정식을 발견했다. 19 15 년 여름 아인슈타인은 괴팅겐 대학을 방문하는 동안 수학자 데이비드 힐버트와 그의 생각을 토론했다. 데이비드 힐버트는 아인슈타인보다 며칠 일찍 같은 방정식을 발견했다. 하지만 힐버트가 인정한 바와 같이, 이 새로운 이론의 영예는 아인슈타인에게 속하며, 그는 중력을 구부러진 시공간과 연결시켰다. 우리는 또한 문명화된 독일에 감사해야 한다. 바로 그것이 있었기 때문이다. 당시 전쟁 기간 동안 이런 과학적 토론과 교류는 여전히 영향을 받지 않고 진행될 수 있었다. 이것은 20 년 후에 일어난 일 (제 2 차 세계대전, 편집자 주 참조) 과 큰 대조를 이루었다!
새로운 곡선시공이론은' 광의상대성론' 이라고 불리며 중력을 포함하지 않는 원시 이론과 구별된다. 이 이론은 이미' 협의상대성론' 으로 이름이 바뀌었다. 19 19 년,' 광의상대론' 은 당시 서아프리카로 가는 영국 과학시찰대가 일식 때 하늘에서 태양 근처의 별의 작은 움직임을 관찰했다는 상당히 큰 형식으로 증명되었다. 아인슈타인이 예언한 바와 같이, 별에서 나오는 빛은 태양 근처를 통과할 때 태양의 중력에 의해 휘어진다. 이것은 시공간의 곡률을 증명하는 직접적인 증거이다. 기원전 300 년 유클리드가 그의' 원본' 을 완성한 것은 인류가 자신이 우주에 존재한다는 것을 인식하는 가장 큰 혁명적인 쇄신이다.
아인슈타인의' 광의상대론' 은 시공간을 수동적인 사건 배경에서 역동적인 우주의 주동적인 참여자로 바꿔 과학의 최전방에 큰 어려움을 초래하여 20 세기 말에도 해결되지 않았다. 우주는 물질로 가득 차 있는데, 이로 인해 시공간의 굽힘이 생겨 물체가 함께 모이게 되었다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 우주명언) 아인슈타인은' 일반 상대성 이론' 으로 정적 우주를 해석할 때 그의 방정식이 풀리지 않는 것을 발견했다. 그의 방정식을 정적 우주에 적응시키기 위해 아인슈타인은 모든 물체를 분리하기 위해 시공간을 다시 구부린' 우주 상수' 라는 항목을 추가했다. 우주 상수가 도입한 밀어내기 효과는 균형 물체의 상호 흡인을 유도하고 우주의 장기 균형을 허용한다.
사실, 이것은 이론 물리학 역사상 인류가 잃어버린 가장 큰 기회 중 하나가 되었다. 아인슈타인이' 우주 상수' 를 융통성 있게 도입하는 것이 아니라 이 방향으로 계속 노력한다면, 그는 우주가 팽창할지 수축할지 예측할 수 있을 것이다. 그러나 1920 년대까지 윌슨 산의 100 인치 천문관은 우리에게서 더 먼 은하가 더 빠른 속도로 우리에게서 멀어지고 있다는 것을 관찰한 후에야 시간이 지남에 따라 우주가 변할 가능성을 진지하게 고려하기 시작했다. 즉, 시간이 지남에 따라 우주가 팽창하고 있으며, 두 은하 사이의 거리는 꾸준히 증가하고 있습니다. 아인슈타인은 나중에' 우주상수' 를 그의 일생에서 가장 심각한 실수라고 불렀다.
광의상대성론' 은 우주의 기원과 귀착점의 토론 방향을 완전히 바꾸었다. 정적 우주는 영원히 존재할 수도 있고, 과거의 어느 시점에서 이 정적 우주가 생겨났을 때 이미 지금의 형태일 수도 있다. 반면에, 은하가 지금 서로 멀어지고 있다면, 그들은 과거에 서로 가까워야 한다. 약 6543.8+05 억 년 전, 그들은 심지어 서로 접촉하여 서로 겹칠 수도 있었고, 그 밀도는 무한할 수도 있었다. 일반 상대성 이론에 따르면 빅뱅은 우주의 기원과 시간의 시작을 상징한다. 이런 의미에서 아인슈타인은 과거 100 년 중 가장 위대한 인물일 뿐만 아니라 더 긴 시간 동안 존경받을 만하다.
블랙홀에서는 공간과 시간이 너무 휘어져서 블랙홀이 모든 빛을 흡수하고 빠져나갈 빛이 없다. (윌리엄 셰익스피어, 블랙홀, 블랙홀, 블랙홀, 블랙홀, 블랙홀, 블랙홀, 블랙홀, 블랙홀) "일반 상대성 이론" 그러므로 예측 시간은 블랙홀에서 끝나야 한다. 그러나, 일반 상대성 이론의 방정식은 시간 시작과 끝 두 극단적인 상황에는 적용되지 않는다. 따라서이 이론은 빅뱅에 무슨 일이 일어 났는지 밝힐 수 없습니다. 어떤 사람들은 이것이 하느님의 만능의 상징이라고 생각하는데, 하느님은 자신이 원하는 방식으로 우주를 창조하실 수 있다.
하지만 나 자신을 포함한 다른 사람들은 우주의 기원이 언제나 성립되는 보편적인 원칙에 복종해야 한다고 생각한다. 우리는 이미 이 방향으로 약간의 진전을 이루었지만, 우리는 여전히 우주의 기원을 완전히 이해하지 못하고 있다. 일반 상대성 이론이 빅뱅에 적용될 수 없는 이유는 20 세기 초의 또 다른 위대한 개념 돌파구인 양자 이론과 호환되지 않기 때문이다. 양자 이론은 1900 년에 처음 제기되었다. 당시 베를린에서 일했던 막스 플랑크는 홍열 물체에서 나오는 방사선이 특정 크기의 에너지 단위에서 나오는 빛으로 해석될 수 있다는 것을 발견했다. 플랑크는 이 에너지 단위를 양자라고 부른다. 예를 들어 방사선은 설탕 한 봉지와 같다. 슈퍼마켓에서는 사고 싶은 만큼 살 수 없다. 세트 한 근만 살 수 있어요. 아인슈타인이 1905 년에 쓴 논문에서 플랑크의 양자 가설은 광전효과를 설명할 수 있다. 즉, 일부 금속은 빛을 받을 때 전자를 방출한다. 이런 효과는 현대광 탐지기와 TV 촬영 앱의 기초이기 때문에 아인슈타인은 192 1 의 노벨상을 수상했다.
아인슈타인이 양자관념을 연구한 지 1920 년대까지 코펜하겐의 워너 하이젠버그, 다리를 건설한 폴 디락크, 취리스의 에번 슈뢰딩거는 양자 메커니즘을 제시하여 현실의 새로운 그림을 보여 주었다. 그들의 이론에 따르면, 작은 입자는 더 이상 일정한 위치와 속도를 가지고 있지 않다. 반대로 작은 입자의 위치가 정확할수록 속도 측정이 더 정확하지 않습니다. 반대의 경우도 마찬가지입니다.
아인슈타인은 이 기본 법칙의 임의성과 예측할 수 없는 섹시함에 곤혹스러워 결국 양자 메커니즘을 받아들이지 못했다. 그의 유명한 격언' 신은 주사위를 던지지 않는다' 는 이 느낌을 표현했다. 그럼에도 불구하고, 대부분의 과학자들은 양자 메커니즘의 새로운 법칙을 받아들이고 적용 가능성을 인정했습니다. 왜냐하면 이 법칙들은 실험 결과와 잘 일치할 뿐만 아니라 이전에 해석할 수 없었던 많은 현상을 설명할 수 있기 때문입니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 이 법칙들은 당대 화학, 분자생물학, 전자학의 발전의 기초가 되었으며 반세기 동안 전 세계를 변화시킨 과학 기술의 초석이기도 하다.
1933 년 나치가 독일을 통치했고 아인슈타인은 이 나라를 떠나 독일 국적을 포기했다. 그는 뉴저지 주 프린스턴에 있는 고등과학연구소에서 생명의 마지막 22 년을 보냈다. 나최는' 유대 과학' 과 유대인 과학자들을 반대하는 운동을 시작했는데 (유대인 과학자를 추방하는 것은 독일이 원자폭탄을 만들 수 없는 이유 중 하나), 아인슈타인과 그의 상대성 이론이 이 운동의 주요 목표였다. 아인슈타인은' 100 과학자 반대 아인슈타인' 이라는 책을 출판했다는 말을 들었을 때 왜 100 이었을까? 하나는 내가 정말 틀렸다면 내가 틀렸다는 것을 증명하기에 충분하다.
제 2 차 세계 대전 후, 그는 동맹국에게 핵무기를 통제하기 위한 글로벌 조직을 세우라고 촉구했다. 1952 년에 그는 새로 설립된 이스라엘에 대통령직을 수여받았지만 거절했다. 정치는 일시적이다. "라고 그가 썼다." 방정식은 영원하다. "" 일반 상대성 이론의 방정식은 그의 최고의 묘비명과 풍비이다. 우주와 함께, 그것들은 영원히 쇠퇴하지 않을 것이다.
지난 100 년 동안 세계는 전례 없는 변화를 겪었다. 그 이유는 정치나 경제가 아니라 과학기술에 있다. 선진 기초과학 연구에서 직접 나온 과학기술이다. 아인슈타인보다 이 과학의 선진성을 더 대표할 수 있는 과학자는 없다. (이 글은 약간 삭제되었다)
일찍이 19 19 년 동안 아인슈타인은 노벨상을 세르비아 아내 미레바 진리자에게 수여하겠다고 약속했다. 당시 아인슈타인은 자신이 노벨상을 받을 것이라고 확신했지만, 수상은 광전효과에 대한 그의 공헌 때문이라고 생각하지 않았다.
주 2 StarTrek 은 미국에서 인기 있는 드라마다.
주 3 미레바 진리자는 처음에 아인슈타인과 함께 베를린으로 간 뒤 즉시 떠나 두 아들을 데리고 스위스로 돌아와 3 년 후에 이혼했다. 아인슈타인이 당시 딸을 둔 이혼한 사촌 엘사와 결합해 엘사는 아인슈타인에게 세심한 배려를 베풀어' 광의상대론' 을 탐구하는 세월을 함께 보냈다. 진리자는 아인슈타인의' 좁은 상대성 이론' 에 기여했지만, 그녀는 자신이 이혼한 후 수학과 물리 교육에 종사했다고 언급하지 않았다.
(완료)