相对论是爱因斯坦一个人的功劳吗?

如题所述

只能说爱因斯坦是相对论的唯一发现者,但不全是他一个人的功劳,主要有牛顿(绝对的时空观、微积分的基础)、麦克斯韦(统一了电磁场)、洛仑兹(他的洛仑兹变换是相对论的基础)还有庞加莱等人。具体发展大致如下。

19世纪下半叶,麦克斯韦从以太的弹性理论导出了一组电磁场方程,从麦克斯韦电磁方程组出发可以得到一个重要结论:电磁波以光速传播,光速是一个恒定的常数。伽利略相对性原理告诉我们,物理规律在一切惯性系中都是相同的。

麦克斯韦方程组在所有惯性系中都应成立,即光速在任何惯性系中都应相同,是同一个常数c。按照牛顿的观点,所有相对于绝对空间静止或作匀速直线运动的参考系都是惯性系,惯性系之间可以查一个相对运动速度v。

依照矢量迭加的平行四边形法则,电磁波(即光波)的速度如果在惯性系A中是c,那么,在相对于A以速度v运动的另一个惯性系B中,就不应再是c了, 而应是c+v(当c与v反向)或c-v(当c与v同向)。但是,麦克斯韦电磁理论明确无误地告诉我们,光速只能是c,不能是c+v或c一v。毛病到底出在哪里呢?

当时,“以太”理论根深蒂固,虽然迈克尔逊实验与光行差实验明显矛盾(光行差现象表明地球没有拖动以太,而是相对于以太运动;迈克尔逊实验则没有测出地球相对于以太运动的速度,表明地球相对于以太静止,即地球似乎拖动了以太),绝大多数人仍然不怀疑以太的存在,不怀疑“光波是以太的弹性振动”。

为了保留以太理论,同时克服上述理论和实验上的困难,当时最杰出的电磁学专家洛伦兹等人决定放弃相对性原理。他们想保留麦克斯韦电磁理论,同时解决迈克尔逊实验与光行差实验的矛盾。为此,他们提出以太相对于绝对空间是静止的。

麦克斯韦电磁理论只在相对于以太(即绝对空间)静止的惯性系中成立。光波相对于以太(绝对空间)的速度是c,相对于运动系的速度不再是c。他们又提出一个新效应:相对于绝对空间运动的刚尺,会在运动方向上产生收缩(洛伦兹收缩)。

1900年前后,虽然洛伦兹等人考虑放弃相对性原理,但由于马赫对牛顿绝对时空观的勇敢批判,深受马赫影响的爱因斯坦还是清醒地认为应该坚持“相对性原理”的。然而,仅仅坚持“相对性原理”,还不足以建立相对论。

庞加莱已经正确阐述了“相对性原理”,并认为真空中的光速是一个常数,甚至提出光速可能是极限速度,但是他仍未建立相对论,因为建立相对论还必须实现观念上的另一突破一认识到光速的绝对性。“光速的绝对性”在一般相对论书籍中是用“光速不变原理”或“麦克斯韦电磁理论”表述的,这样的表述方式虽然正确,但不容易使读者意识到这一观念是多么大的突破。

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第1个回答  2020-12-31
是的。因为爱因斯坦的智商太高了,而且一般人难以理解相对论,所以相对论是爱因斯坦一个人的功劳。
第2个回答  2020-12-27
不是的。相对论是爱因斯坦提出来的。但这些伟大的科学理论并不是他一个人的功劳。是无数科学家们智慧的总结。
第3个回答  2020-12-31
不是,因为我觉得任何一件事情都需要团队的协助。
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