天才也会出错,爱因斯坦一生中最大的科学错误是什么?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-04
爱因斯坦最大的科学错误是什么呢?

俄罗斯科学家乔治·加莫报告说,爱因斯坦曾经把宇宙常数描述为“我最大的错误”。
如果说,这个世界上有人将永远享誉全球,那么爱因斯坦当仁不让!这是一位开创了科学革命时代的伟人,他的成就流淌在科学的长河中直到永远!
一百多年前的一天,阿尔伯特·爱因斯坦向柏林的普鲁士科学院提交了一篇论文《相对论中的宇宙学思考》。后来这篇论文发表在1917年2月15日的《科学院学报》上,为今天的宇宙大爆炸模型奠定了基础。
然而就在论文发表前的一年多前,爱因斯坦终于完成了他的伟大杰作,一种新的引力、空间和时间理论,即广义相对论。新理论的一个基本原则是,空间和时间不是绝对的、不变的量,而是可塑的、相互依存的、受物质存在影响的;这种行为被编码在广义相对论的场方程中,让科学界为之振奋!
爱因斯坦在1917年发表的开创性的《宇宙学思考》论文中指出,广义相对论确实可以给出一个静态宇宙的一致模型。然而,有两个假设是必要的。首先,宇宙是封闭的空间几何体(像三维球体),在时间上没有开始和结束。第二,需要在相对论的场方程中引入一个新的项。
一些人认为这个新的术语,也就是宇宙常数,是一个含糊其辞的因素,并声称它破坏了原始场方程的对称性和简单性。然而,广义相对论肯定并且允许使用这个术语;事实上,爱因斯坦在1916年最初的阐述中指出了将这种扩展到场方程的可能性,这是一个鲜为人知的事实。现在宇宙学常数发现了一个重要的应用,因为它允许宇宙模型与爱因斯坦关于惯性相对论的观点相一致。
宇宙学思考
爱因斯坦的《宇宙学思考》论文是一本引人入胜的读物,因为它包含了他对牛顿宇宙学局限性的观点的讨论,以及他通往令人满意的宇宙相对论模型的漫长道路的描述。然而宇宙学思考的一个令人费解的方面是爱因斯坦没有考虑到静态宇宙的稳定性。他的分析预测了宇宙的大小和宇宙中物质的密度之间的直接关系,但是如果物质的密度如人们所预料的那样随时间变化会发生什么呢?事实上,后来的研究表明爱因斯坦的世界对于物质密度的扰动是高度不稳定的;奇怪的是爱因斯坦没有注意到他模型宇宙的这一方面。
就在《宇宙学思考》发表几个月后,荷兰天文学家德西特指出,将宇宙学常数项添加到场方程中,可以得到另一种宇宙解,即没有物质含量的宇宙。在这篇论文中,德西特用一个封闭时空几何的空的四维宇宙代替了爱因斯坦的三维物质填充宇宙。爱因斯坦理论受到德西特模型的极大挑战,因为宇宙真空解的存在与他对马赫原理的理解直接冲突。两位物理学家随后展开了一场长时间的辩论,然而,我们在爱因斯坦的著作中没有发现任何证据表明他曾经接受德西特的解决方案作为一个现实的宇宙模型。
1922年,年轻的俄罗斯物理学家亚历山大弗里德曼建议在宇宙模型中考虑爱因斯坦场方程的非静态解。从修正的场方程出发,弗里德曼导出了两个将宇宙的时间演化与物质密度和宇宙常数联系起来的微分方程。爱因斯坦不太接受弗里德曼的理论。他的第一反应是俄国人犯了一个数学错误。虽然这一批评最终被收回,但一份未出版的爱因斯坦收回书草稿显示,他认为弗里德曼的宇宙学不切实际。
1927年,比利时物理学家勒马·特雷也从修正的场方程中导出了宇宙半径的时变方程。通过将新的天文观测与广义相对论联系起来,他认为这些数据表明一个宇宙不是静止的,而是在膨胀的。显然,爱因斯坦也没有认同这项发现:在他的回忆录中,勒马·特雷回忆说,爱因斯坦描述他膨胀的宇宙模型是“可恶的”!
这一切在1929年发生了变化,当时美国天文学家埃德温·哈勃(Edwin Hubble)发表了第一份确凿的证据,证明螺旋状星云的衰退与其径向距离之间存在线性关系。许多物理学家接受哈勃的结果,认为这是一个宇宙正在扩张的证据,提出了各种宇宙相对论时变模型。最终爱因斯坦本人在这一点上放弃了他的静态宇宙学。在20世纪30年代早期,他发表了两种不同的膨胀宇宙模型,一种是封闭空间曲率模型,另一种是欧几里德几何模型。在每种情况下,他都放弃了宇宙学常数,他说这个术语既不令人满意又多余,不满意是因为它在静态模型中给出了一个不稳定的解,多余是因为相对论可以描述膨胀的宇宙而这个术语并不存在。
1931年,勒马·特雷又一次大胆地提出想法。他指出,在过去,膨胀的宇宙无疑更小、密度更大、温度更高,因此他认为,我们的宇宙可能起源于一个小的原始火球,在数十亿年中不断膨胀和冷却。这个后来被称为宇宙“大爆炸”模型的想法最初几乎没有支持者,但在20世纪60年代,人们发现了一些支持证据,其中最重要的发现,即宇宙微波背景的婴儿宇宙遗留下来的微弱宇宙辐射,而它现在已经成为了科学家们的重点研究领域。
爱因斯坦最大的错误
在他的回忆录中,俄罗斯科学家乔治·加莫报告说,爱因斯坦曾经把宇宙常数描述为“我最大的错误”。近年来,人们对加莫的说法表示怀疑,其实其他物理学家也作了类似的报告。当然,如果哈勃没有在场方程中引入宇宙学常数,那么在哈勃观测之前的许多年就预言了宇宙的膨胀。另一方面,必须记住,爱因斯坦在1917年的任务是研究相对论是否可以描述已知的宇宙,即假设为静止的宇宙。如果爱因斯坦真的犯了“最大的错误”的评论,那么很可能他是指他没有注意到宇宙常数并没有提供一个稳定的、静态的宇宙模型。
时至今日,我们已经发现了宇宙膨胀的加速,宇宙常数戏剧性地回到了相对论。因此,可能有人认为爱因斯坦真正的错误是在20世纪30年代放弃了这个词,然而,这样的观点又一次有点不符合历史,因为他当时还不知道加速膨胀的证据。

阿尔伯特爱因斯坦被认为是有史以来最伟大的物理学家之一,他的两个最著名的理论,狭义相对论和广义相对论,都已经通过了我们对它们提出的每一个测试。如果你的假设与爱因斯坦的观点背道而驰,那么这个可能性并不会对你有利,但爱因斯坦也并不总是把事情做对了。
永远正确的偏见是不人道的,他个人对世界的看法影响着伟大的科学家,正如他们影响我们大家一样。我们可能更幸运,因为我们的工作没有得到同等程度的审查。那爱因斯坦最大的科学错误是什么?
一个大错误,但也许不是一个可怕的错误。
爱因斯坦和当时的大多数科学家都认为宇宙是静止的。它一直是这样的,它从未改变过,至少在大范围内是这样的。但是爱因斯坦的广义相对论对我们的宇宙做出了一个至关重要的预测,它必须改变。它要么在扩张,要么在收缩,而你不能保持它静止不动。这是一个哲学冲突,为了解决这个问题,爱因斯坦在方程中增加了一个额外的参数:宇宙常数。
二十年内,宇宙膨胀的证据开始出现。然后他决定放弃宇宙常数,称它为“最大的错误”。回溯到1998年,天文学家们发现宇宙正在以加速度膨胀,在广义相对论方程中描述宇宙膨胀的最好方法是增加一个宇宙常数项,也就是所谓的暗能量。这与爱因斯坦的不同,但基本的数学是一样的。所以也许这并不是一个严重的错误。
量子力学的意义
相对论量子力学是我们如何理解世界的基石,爱因斯坦是这个领域的共同创始人之一。但他不喜欢当时许多其他科学家的观点。他完全错了。
公认的量子力学观点,被称为“哥本哈根解释”,认为世界是概率的,是由物理系统组成的,在你测量它们之前没有定义它们的属性。爱因斯坦是一个不可动摇的决定论者,他不能接受这种观点。他通过推测隐藏变量的存在,对这个理论进行了自己的思考。在20世纪60年代,当贝尔定理被提出时,这被置于理论上的危险之中,这个定理已经被多次测试过,不可能失败。
核能
爱因斯坦是曼哈顿项目的成员之一,该项目负责在二战期间为美国发展核武器。他最著名的方程,E=mc2,是物质转化为能量的原理,例如从原子核中提取能量。然而,在第一次核试验之前的十多年里,他不相信实际上可能分裂原子。
“没有丝毫迹象表明(核能)是可以得到的。这就意味着原子将被随意粉碎。”爱因斯坦在1934年12月29日的匹兹堡邮报上说。
1942年,第一次持续的连锁反应,使科学家能够创造一种控制释放的核能。这被称为原子堆,我们现在称之为核反应堆的前身,由意大利物理学家恩里科费米和他在芝加哥大学的研究小组提出。
万有理论
直到他去世的那一天,爱因斯坦不知疲倦地努力把量子力学和相对论结合成一个能解释宇宙中每一个物体和每一现象的相干系统。不幸的是,他失败了,而且更重要的是,他甚至没有接近最终的理论。这不是他的错,因为他错过了很多关于我们现在所拥有的宇宙的知识。例如,他不知道弱核和强核形式的存在(至少在目前的定义中并非如此)。
但是,额外的知识并不意味着我们离找到这一理论更近了。已经提出了一些假设,比如弦理论或量子引力,但我们还没有找到任何确切的证据。

爱因斯坦和当时的大多数科学家都认为宇宙是静止的。一直以来都是这样,而且至少在大规模上从未改变过。但是爱因斯坦的广义相对论对我们的宇宙做出了至关重要的预测,并且它必须改变。

不管多么大的天才,他一定会出错的,我觉得爱因斯坦他最大的错误是,关于量子学的研究,因为他一直都没有研究出成果。

之所以爱因斯坦是天才,就是他的很多理论直至今天仍没有错误。

人都是一样的,不可能永远不错,大家都是在一点点的探索。

世界历史学的不是很好,这个问题真的不是太清楚

  • 爱因斯坦的资料
    答:他深刻体会到一个科学工作者的劳动成果对社会会产生怎样的影响,一个知识分子要对社会负怎样的责任。爱因斯坦一心希望科学造福于人类,但他却目睹了科学技术在两次世界大战中所造成的巨大破坏,因此,他认为战争与和平的问题是当代的首要问题,他一生中发表得最多的也是这方面的言论。他对政治问题第一次公开表态,就是1914...
  • 有关于科学家的故事
    答:爱迪生最大的功绩是发明了电灯,然而在他的发明创造中,最引起当时社会震惊的,莫过于留声机了。在1877年秋天,爱迪生发明的留声机轰动了整个纽约,各家报馆的新闻...父亲笑完了,郑重地对他说,“其实,别人谁也不能做你的镜子,只有自己才是自己的镜子。拿别人做镜子,白痴或许会把自己照成天才的。” 爱因斯坦听了,顿时...
  • 爱因斯坦的故事
    答:在发现了宇宙膨胀这个事实后,爱因斯坦就急急忙忙把他方程中的宇宙常数项去掉了,并认为宇宙常数是他“一生中最大的错误”。随后,宇宙常数被抛进历史的垃圾堆。 然而造化弄人,几十年后,宇宙常数又像鬼魂般的复活了。这次宇宙常数的复活要归因于暗能量的发现。 1998年,天文学家们发现,宇宙不只是在膨胀,而且在以前...
  • 像居里夫人的科学家还有谁?
    答:他深刻体会到一个科学工作者的劳动成果对社会会产生怎样的影响,一个知识分子要对社会负怎样的责任。爱因斯坦一心希望科学造福于人类,但他却目睹了科学技术在两次世界大战中所造成的巨大破坏,因此,他认为战争与和平的问题是当代的首要问题,他一生中发表得最多的也是这方面的言论。他对政治问题第一次公开表态,就是1914...
  • “爱因斯坦,谁也不能成为你的镜子,只有自己才是自己的镜子。拿别人做...
    答:其实这是爱因斯坦小时候从他父亲的一件事例中得到的启示,有兴趣你可以去网上找找看。。。爱因斯坦具有极高的自主独立性,这点你可以从他的一些名言警句看出。在此,我先引用爱因斯坦的几句话:“人们会清楚地发觉,同别人的相互了解和协调一致是有限度的,但这不足惋惜。这样的人无疑有点失去他的天真...
  • 爱因斯坦的生平事迹
    答:(5)1923年2月8日,成为特拉维夫市的第一个名誉公民。从巴勒斯坦返回德国途中,访问了西班牙。3月,爱因斯坦对国联的能力大失所望,向国联提出辞职。6—7月,帮助创建“新俄朋友协会”,并成为其执行委员会委员。(6)1923年7月,到哥德堡接受1921年度诺贝尔奖金。并讲演相对论,作为对得到诺贝尔奖金的...
  • 爱因斯坦为人类发展做出过哪些贡献?
    答:而他一生中最重要的贡献就是相对论。作为伟大的科学家,他的相对论的观点和方法对现代理论物理学的发展影响深远。另外,他对宇宙学、引力和电磁的统一场论、量子论的研究都为物理学的发展做出了贡献。1922年诺贝尔奖委员会宣布,将1921年诺贝尔物理奖授予爱因斯坦,以表彰他“在理论物理学方面的成就,尤其...
  • 爱因斯坦哪些地方
    答:此时爱因斯坦日程已定,因此终于未能前往北京。爱因斯坦称这是一种“莫大的痛苦”,而蔡元培则说这是“最大的遗憾”。有文章说当时爱因斯坦未到北大是因为北大没答应1千美元高额出场费和他们夫妇的全部开销。我本人对此颇为怀疑,因为这与爱因斯坦一生粪土金钱的价值观相悖,而且此前他已在上海得知自己获得诺贝尔奖,这辈子...
  • 爱因斯坦的生平简介
    答:其最卓绝的成就是他突破牛顿经典物理学的框架,创立了适用于微观高速运动领域的相对论。在爱因斯坦之前,人们自古以来都认为,虽然物质在时间和空间中存在,它们的运动受时间和空间的制约,但时间和空间都是不受物质的分布及其运动影响的。由此,把时间、空间、物质、运动完全割裂孤立开来。天才的物理学家牛顿...
  • 天才即疯子,爱因斯坦的智商160,生下两子为何都成疯子?
    答:爱因斯坦在平时的状态也并不像一个科学家,更不像一个“天才”。可就是这样一个人成为了当代所有科学家所追随的榜样。历史发展过程中,有很多的世界顶级天才都被人们冠以“疯子”的称号。或许他们从来不会去注重自己外在的形象,将自己优秀的大脑引用到某一领域当中。我们当代人可能最缺少的就是这种精神...