廣義相對論百年發(fā)展歷史，沒有他們的實踐愛因斯坦的傳奇不會誕生

1919年5月29日，阿爾伯特愛因斯坦于1915年建立的廣義相對論得到了極大的驗證。

到1905年，愛因斯坦將自己與有限的相對論區(qū)分開來，這種相對論推測了真空中光速的不變性，總是等于c = 299 792 458 m / s。受限制的相對性涉及兩個參考點之間相對于彼此均勻平移的變換。對于看到火車經(jīng)過并且乘客坐在同一列車上的碼頭上的站長來說，時間會有所不同。

宇宙射線與大氣中的分子發(fā)生碰撞，可以在離海平面大約15公里高處產(chǎn)生接近光速的高能μ子，由于μ子是一種不穩(wěn)定的亞原子粒子，平均壽命只有2.2微秒，按理在衰變之前只能行進(jìn)約660米的距離，不可能到達(dá)地面。但實際卻在海平面觀測到大量μ子，這只能是近光速運動的時間膨脹效應(yīng)使μ子的時間變慢，壽命大大延長，這也是相對論效應(yīng)存在的經(jīng)典證明。

狹義相對論得到了很好的驗證。但在現(xiàn)實世界中，存在加速度，即幅度或方向上的速度變化。愛因斯坦試圖將他的理論的有效性擴(kuò)展到這些新情況。他通過發(fā)展廣義相對論來實現(xiàn)這一計劃。在這種情況下，引力不再是一種力量，而是由于存在扭曲空間的質(zhì)量而引起的時空扭曲的表現(xiàn); 直線不再是兩點之間的最短路徑，光線遵循曲線路徑，即測地線。

從抽象思維的力量

在科學(xué)方面，兩條互補(bǔ)的道路會帶來進(jìn)步。第一，實用，依賴于必須理解的措施，第二，理論，是基于純粹的反思。這是愛因斯坦所采用的道路，他是一位卓越的理論家，他想象著思想實驗。因此，落在地球上不能移動的封閉艙內(nèi)的子彈經(jīng)受重力P = mg（m：子彈的質(zhì)量，g：地球的重力）?，F(xiàn)在讓我們按照加速器a推進(jìn)太空的艙內(nèi)球。它受牛頓 F = ma的影響。如果a = g，球?qū)⒃趦蓚€艙室中遵循相同的軌跡。這是通過實驗驗證的所謂等效原理，具有非常高的精度。

但那燈光怎么樣？在加速艙室中，它通過外殼的位移而彎曲。實際上，由于機(jī)艙的向上運動，平行于地板發(fā)射的光束被偏轉(zhuǎn)。愛因斯坦推測：它在進(jìn)行引力的艙室中必須是相同的，這是在地球上保持靜止的那個。因此光會遭受萬有引力？輻射和物質(zhì)之間會有吸引力，但光子是沒有質(zhì)量的粒子！

如何檢查這個假設(shè)？當(dāng)然，它需要盡可能多的質(zhì)量來預(yù)期效果，愛因斯坦建議當(dāng)路徑接近太陽時，來自恒星的光線的吸引力。日食可以提供合適的實驗條件。物理學(xué)家計算經(jīng)過這種測試的射線的偏轉(zhuǎn)，結(jié)果證明是可利用的。

這是愛丁頓

當(dāng)愛因斯坦于1915年向普魯士科學(xué)院提出他的廣義相對論時，天文學(xué)家愛丁頓生活在英格蘭。這兩個國家正在發(fā)動戰(zhàn)爭，直接通信已經(jīng)停止。但愛丁頓是天文學(xué)家德西特的朋友，他居住在荷蘭國家，然后是中立的。德西特收到了愛因斯坦作品的副本，于1916年將這些信息傳遞給愛丁頓。后者對這個想法感到驚訝，并立即開始傳播它。在向皇家藝術(shù)學(xué)院提交的報告中，他堅持通過測量預(yù)測曲率來測試?yán)碚摰闹匾浴?/p>

愛丁頓

日食于1919年5月29日宣布，總影子從巴西傳播到西非，有必要享受。兩次探險，其中一次由愛丁頓指揮前往西班牙，幾內(nèi)亞，第二次指向巴西。

在日食期間，月亮?xí)趽跆?，然后由于我們的恒星發(fā)出的耀眼光芒，可以看到其他不可見的恒星。如果光線以直線傳播，則天空圖表不變，有或沒有太陽插入。如果所提出的理論是正確的，當(dāng)光線通過恒星附近時，光線就會彎曲，而在地球上重建的位置會偏離真實位置。太陽產(chǎn)生了一種海市蜃樓，我們發(fā)現(xiàn)了隱藏在他身后的星星。因此對于觀察者來說，在日食期間，恒星似乎在天空的背景上移動。因此，需要拍攝在該現(xiàn)象瞬間可見的物體的照片，并且與當(dāng)光線遵循直線軌跡的正常夜晚所獲得的地圖進(jìn)行比較。

日食

證明愛因斯坦理論

兩次探險都在1919年2月離開。六月，皇家學(xué)院收到兩封電報。從非洲發(fā)來的一個人抱怨天氣多云，巴西宣布：“燦爛的日食”。照相乳液的分析開始了。

1919年11月6日，學(xué)院召開了特別會議。巴西的結(jié)果有七顆明確的恒星，測得的偏差為1.98±0.16弧秒; 愛因斯坦的計算預(yù)測為1.74。這是一種巨大的熱情?？臻g不再是剛性的，它是靈活的，它取決于那里發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量，它在分布式重量的作用下像網(wǎng)一樣變形; 由光線曲線定義的直線，并且在地球和海拔高度上，時間以不同的方式流動時，如果時鐘接近質(zhì)量，則時鐘會減速，就像它正在經(jīng)歷摩擦一樣。

倫敦時報發(fā)表了一篇長篇文章，題目引人注目：“科學(xué)革命：一種新的宇宙理論”。兩天后，“紐約時報”補(bǔ)充道，“愛因斯坦的理論取得了成功，空間被扭曲了?！?/p>

日復(fù)一日，所有媒體都重復(fù)了這一令人困惑的發(fā)現(xiàn)的回聲，并勾畫出如此光榮驗證的理論。漸漸地，新聞界加強(qiáng)了愛因斯坦作為天才和英雄的角色。這是所有發(fā)現(xiàn)的學(xué)者：這個角色借助于溝通，給老師的形象毫無傲慢，在想法中迷失了一點點奢侈。他完美地將研究員負(fù)責(zé)人的角色化身為明星，公眾對此表示贊賞。他知道如何在人群中發(fā)揮他的成功，并允許自己通過畫舌頭自滿地拍照。由于他無害的分散體格，他處理幽默，并沒有認(rèn)真對待自己。特別是因為他的政治觀點，特別是他的和平主義在很大程度上提出來，表明他并不完全屬于建立。

愛因斯坦于1921年應(yīng)邀到美國，在那里取得了勝利之旅。作為以色列國的活動家，他將于1952年獲得總統(tǒng)職位，他將拒絕辯稱物理學(xué)不會傾向于管理人。

廣義相對論今天

愛因斯坦的理論是比以往任何時候都更活著，他的方程仍然科學(xué)家組成的軍隊給谷物。有了它，宇宙學(xué)得到的完全更新了我們對宇宙的看法。空間不再剛性的，它是有彈性的，所述直線彎曲，并且，時間是地球上和高度不同。它被制動，一名登山運動員的年齡比平原的居民更快的郊區(qū)。這是不是單純的猜測：修正必須應(yīng)用，使現(xiàn)在大多數(shù)由GPS和伽利略提供的措施。引力是地球在20000公里飛行的衛(wèi)星低20倍，與我們相比，嵌入其中的非常精確的時鐘表示的時間每天增加45μs。為了獲得好的位置，這種修正是強(qiáng)制性的。

具有諷刺意味的是，諾貝爾委員會從未將愛因斯坦的相對論區(qū)分開來。他在1921年獲得獎勵，因為他在1905年對光電效應(yīng)的演繹是量子力學(xué)的基礎(chǔ)，后來他對此進(jìn)行了激烈的批評。但該委員會：在2017年，他加冕引力波，廣義相對論的輝煌預(yù)測的發(fā)現(xiàn)，特別是像這種檢測已經(jīng)驗證了黑洞的思想，理論的另一個化身成為百年。