相对论正确吗什么是相对论(16)

如果我们要谈到关于电动力学、狭义相对论的基础，关于量子力学的基础，关于非欧几何的基础，关于广义相对论的数学基础，我们必须要提到的人是黎曼。黎曼（1826—1866）活了不过四十岁，从他 25 岁做数学算起，到他去世，不过 15 年的时间。有一种说法，黎曼 15 年的数学贡献了 19 世纪数学的一半。这里我必须提醒一句，黎曼到 19 岁的时候是个文科生。他是哥廷根大学的文科生，但是哥廷根大学理科比较厉害，他们有个很著名的老师就是高斯。高斯有一天在学院里遇到黎曼，说你去学数学，然后就把黎曼送到了德国的柏林大学，送给他的朋友上了三年本科，招回哥廷根大学跟着他读博士，所以说黎曼是在高斯那儿获得的博士学位。我再提醒大家一句，他的论文《作为几何基础的几个假设》，是众多数学的基础，也是非欧几何的基础，也是量子力学最基本思想的基础，是他想获得讲师资格的申请求职的论文。
广义相对论：引力的几何理论我们有了广义相对论了，有了场方程
场方程里面的东西怎么运动呢？就是自由落体的运动方程，就是测地线方程
这两个方程可能有特别文学的解释，说这个方程告诉我物质怎么让空间弯曲，这个方程告诉我弯曲空间中物质怎么下落，怎么做运动。但是你理解歪了，因为一个弯曲几何里面运动的东西本身一定是个整体的，应该由一个方程描述，怎么会分成两个不同的方程？爱因斯坦本人就知道，这两个方程应该是一体的，而不应该是两个方程，他也试图努力得到一个一体的方程，但最终也是没得到，爱因斯坦本人觉得这个事情非常令人绝望。

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令人绝望的过程中爱因斯坦又考虑了一个问题，这个问题就是我们经典力学里面非常著名的水桶实验，大家回去拿一个大杯子或者拿一个塑料桶吊起来，盛半满的水就知道了。水一开始是平的，把它转起来以后，水面是凹的，你把水桶抱住，水桶不转的时候，水面还转，还是凹的。这是牛顿一开始注意到的问题，请问水面凹是什么原因造成的？你说是水面运动造成的，可是水面相对谁的运动？相对于水桶？你发现水桶运动的时候它是凹的，你把水桶抱住不让动的时候还是凹的，所以牛顿就困惑了，不知道怎么回事了。
后来一个叫马赫的人，说如果那个水桶足够厚实的话，你可能就会对这个问题有正确的理解了，爱因斯坦也注意到了这个问题，说明什么？说明两个有质量的物体不仅仅是有万有引力的吸引，还有拖曳效应，而拖曳效应是发空间站和长途空间旅行要考虑的问题。
广义相对论有什么威力呢？据说有三大成就，引力红移、光线弯曲，解释了水星轨道的进动问题。其实不对，前两者是在广义相对论场方程之前爱因斯就有计算，有内容的，水星轨道进动才是场方程以后的有效计算。关于大质量体，比如说太阳周围时空是弯曲的，光线怎么走的问题，如果你说太阳这样大质量体周围时空是弯曲的，你就不能说光线是弯曲的，光线永远走直线。或者什么叫直线？光走的线才是直线，这两个概念你不能两套都用。如果空间是平直的你看到的弯曲是弯曲，如果你认定时空弯曲，并且光线走的是弯曲时空的测地线，你就用这套语言，时空是弯曲的，光线永远走直线，我们学物理的不能把这两套语言混着说。
1919年传说有人拍照，说明恒星弯曲，从而证明了爱因斯坦广义相对论怎么正确。恕我直言，我实在想象不到1919年的照相技术，而且是那么不清楚的照片，怎么可能判断出这样的弯曲正确不正确，这是不可能的事情。这个事情社会上一直有质疑，一直到1975年英国皇家学会没办法了，不得不重新把数据拿出来，说重新检查一下，来回应社会的疑问，给的结论是非常外交的言词，说原来对数据的处理你别当真了，别追究了，所以大家提及广义相对论的时候别再提1919年胶版照相的事了，证明不了啥。

相对论正确吗 什么是相对论(16)

相对论正确吗什么是相对论(16)