这是在写武侠小说么。。。狭义相对论的数学框架在提出之时已经建立,但被作为一种处理问题的数学技巧;爱因斯坦也承认他不提出来,也早晚会有人提出来。一旦狭义相对论确立了光速有限,而牛顿引力无法满足这一点,故早晚会被其他理论代替。希尔伯特早于爱因斯坦得到场方程,只是再一次的,物理图像仍然是爱因斯坦确立的。
所以爱因斯坦的伟大在于其物理图像,或者更准确的,(在当时来说)先进的世界观:相信自然规律在数学上应该是简单的。这让他得以坚持自己的理论,即便在狭义相对论的早期,包括庞卡莱--最早认识到“同时性”的相对性,并直接启发了爱因斯坦的人--在内的学界前辈都表示不以为然。
对‘简单’的坚持,可能也是爱因斯坦始终不能接受量子力学--世界本质上是统计性的--的根本原因。再一次的,他的武器是物理图像。量子力学通过了他认为是悖论的思想实验,即‘超距作用’(或者说‘超光速’,但这不是真正意义的超光速),也通过了其他所有做过的实验,目前被认为是正确的理论。
爱因斯坦的最大贡献可能也正是他的上述世界观。一旦大家接受了新观念,物理学也便进入了新的时代。在这个时代里 -- with all my respect -- 爱因斯坦不再重要。人们把量子力学和狭义相对论结合起来,补充以新的世界观--对称性,以及高超的数学技巧,创立了量子场论--这被认为代表了人类对自然界认识的最高成果。新的试图统一量子场论和广义相对论的工作,也多是从量子力学做衍伸(如弦论)。为什么要统一它们两个?因为广义相对论到了小尺度就有原则上的问题;比如很短的时间里,即便是真空也会有很大的能量涨落,进而会产生时空扭曲甚至是黑洞,广义相对论没办法处理。另一方面,量子场论没办法处理引力,也有本质上的困难,具体不展开。
事实上,现在对物理学的划分,量子力学之外,包括广义相对论,都是经典物理范畴。从难度上看,量子场论的难度要远大于相对论。难度虽然不能界定理论的伟大程度,但也有一定关系。爱因斯坦的年代,广义相对论是最难的理论,因为最重要的数学工具--微分几何--人们还不熟悉。而现在,微分几何是理论物理研究生的入门课程。
一个细节是,只有爱丁顿在日食那一天测了日食的光线偏折,但他的数据精度不足以支持广义相对论,只是他坚信理论的正确性,所以。。。放在现在,这是赌上学术声誉的事情。另一个细节是,超越光速这种事情目前认为是不可能的,量子力学的超光速,不能传播有效信息;这类的伪超光速有很多例子。再一个细节是,费曼的教材成书于60年代,虽然仍然极具阅读价值--他也是我的偶像--但国内的书至少在时效性上要更有优势。再再一个细节是,物理学家都是人,包括爱因斯坦和费曼,他们只是认识到自然的语言是数学,并且能熟练运用这一语言跟自然交流,所以能够有伟大的发现。现在的科学家也是如此,只是随着物理学日趋庞大,分工越来越明确,伟大科学家的名字往往只是圈内人才知道。知名度跟伟大程度没有必然联系,就像贾斯丁比伯不会比斯蒂芬温伯格更伟大一样。