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第13部分

,擔任綜合技術學院的物理學教授。

當然,影響接受狹義相對論的困難主要是觀念上的,但也的確存在實驗上的障礙。在1905年開創性的論文的結尾,愛因斯坦推匯出一個電子橫質量公式。這個公式與洛倫茲理論中的公式極其相似,其中的差異很快就被消除了。於是,這兩種理論能給出相同的結果。但是,考夫曼在分別發表於1902和1903年的論文中指出,他的實驗結果與洛倫茲理論(同樣適用於愛因斯坦理論)的預言有很大差異,愛因斯坦對這些結果無動於衷(見米勒1981,81-92;333—334)。1906年,考夫曼在《物理學年鑑》(一年前愛因斯坦發表相對論論文的同一雜誌)發表了一篇文章,詳細歸納了愛因斯坦的時空觀(米勒1981,343),並探討了洛倫茲…愛因斯坦電子理論。他總結道,他自己的測量結果於洛倫茲…愛因斯坦理論的“基本假設是不相容的”(見霍爾頓1973,189-190;234…235)。洛倫茲因此寫了一封信給彭加勒(米勒1981,334…3371982,20…21),說他自己的“心智已經枯竭”。他對彭加勒說,“不幸的是”,他的假說“與考夫曼的新實驗矛盾”,他認為“不得不放棄它”。但愛因斯坦卻堅信:實驗資料與理論間“系統誤差”的存在說明有“未被注意的誤差源”;新的更精確的實驗一定會證實相對性理論。愛因斯坦的話得到了證實,1908年,A.H.布歇爾發表了新的實驗結果,完全符合洛倫茲和愛因斯坦的預言。1910年,E.胡普卡的實驗對此再次予以確證。而決定性的結果是1914…1916年間獲得的。從那以後,各種表明相對論正確性的論據不斷出現,且極為豐富。

隨著實驗證據的出現,相對論本身進行了根本性的重構。這項工作是哥廷根大學數學教授H.閔科夫斯基完成的。有趣的是,幾年前,閱科夫斯基在蘇黎世大學教過愛因斯坦數學。1908年,閔科夫斯基發表論文,引進四維“時空”概念,取代了孤立的三維空間與外加一維時間的不相容概念,他還把相對論轉化為現代張量形式(這要求物理學家們進一步學習由裡奇和列維…西維塔建立的新的數學理論),在相對論中引進專業術語,並明確指出:由相對論觀點看,傳統的牛頓引力理論已經不夠用了(佩斯1982,152)。很明顯,愛因斯坦開始並沒有理解閔科夫斯基工作的意義,甚至認為把他的理論寫成張量形式是“多餘的技巧”(同上)。但到了1912年,愛因斯坦終於轉變過來了;1916年,他以感激的心情承認閔科夫斯基使他大大地簡化了從狹義相對論向廣義相對論的過渡。愛因斯坦(1961,56…57)後來著重強調了閔科夫斯基的貢獻,他說,如果沒有他,“廣義相對論……也許還在襁褓中”。英譯本經常採用的語句是“no furthr than its longcloths”。儘管“windel”在德文中最普遍的意思是“尿布”,但這裡的含義顯然是:如果沒有閔科夫斯基,廣義相對論一定還在孕育之中。

閔科夫斯基的時空觀首次公開發表於1907年11月5日的一次演講中,演講的標題是“相對論原理”。但這篇演講直至閔科夫斯基去世後六年的1915年才出版。不過藉助在1908年和1909年發表的另外兩篇論文,閔科夫斯基的時空觀已經流傳開了(加里森1979,89)。閔科夫斯基充分認識到了他的貢獻的重要性。在1907年演講時,他開宗明義地說:“先生們,我想向諸位講述的時空觀念……從根本上是全新的,……由此,孤立的空間和時間觀念本身將註定要消失在陰影之中”。事實上,閔科夫斯基在這篇演講的初稿上,把他的新時空觀的“特徵”說成是“革命的”,而且是“極端革命的”(同上,98)。可是,在講演稿最後付印時,“革命的”這類詞語被刪除了。

M.玻恩向我們講述他最初閱讀愛因斯坦論文時的經過,這讓我們瞭解到愛因斯坦的概念是多麼深奧難懂,甚至對於那些沒有數學問題的人也是如此。1907年,當洛里亞向他介紹愛因斯坦論文時,玻恩正是H.閔科夫斯基大學研究班的成員,因此,“對相對性思想和洛倫茲變換很熟悉”。他回憶說,即便如此,在閱讀愛因斯坦論文時,“愛因斯坦的推理超出我的意料之外”。玻恩發現,“愛因斯坦的理論是全新的和革命性的”,是天才的創造。愛因斯坦的觀點“向I.牛頓建立的自然哲學以及傳統時空觀大膽提出了挑戰”。現在看來,玻恩確實認識到了愛因斯坦思想革命和理論革命的威力,但也清醒地看到了真正的