爱因斯坦的广义相对论在物理学上有怎样的地位?

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画兔晋0D
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广义相对论提出的100年里,广义相对论作为描述引力唯一的基础理论,与另一力学的基础理论——量子力学始终格格不入。因此100年来,从来没有人认为它是一个终极理论,这与当年的牛顿理论情况是完全不一样的。


引力物理学两百多年的牛顿

不但在与量子力学的融合中困难重重,广义相对论在自身引力问题上也出现了问题,从星系旋臂公转速度异常到宇宙加速膨胀都导致广义相对论作为引力的唯一基础理论显得相当尴尬。它似乎不单在微观尺度出问题,似乎在宇观尺度也有问题。这就很尴尬了,这应该是爱因斯坦做梦也没想到的。


广义相对论的缔造者爱因斯坦

因此,不但数十年来统一理论(同意广义相对论与量子力学)的尝试没有停过,近年来对广义相对论进行修正的呼声也越来越高。虽然广义相对论的修正理论已经相当多了,但是由于这些理论所能作出的与广义相对论结论迥异的预言目前都无法验证,而科学家也依然没有在观测和实验上排除暗物质和暗能量的存在,因此这些替代理论目前都无法代替广义相对论的位置。


时空弯曲引力理论

因此,广义相对论其实并没有处在一个不容质疑、不容推翻的地位上,之所以目前仍然被奉为唯一的引力理论,是因为我们还没有找到更好的,但探索的脚步从没有停下。现在的理论物理并没有很多人想象的那么故步自封,世界各地那些天才的大脑正在竭尽所能地寻找理论的新突破。只是在当今理论与观测的超高精度下,找到正确的新理论远比一般人想象的困难得多。


双中子星碰撞产生的引力波和伽马射线暴

虽然物理爱好者和“民间科学家”对寻找终极理论一向乐此不疲,但在目前的理论精度下,这真不是一般人能完成的了。我只想说,前沿的物理学家比“民间科学家”们更热衷于寻找终极(统一)理论,他们所做的尝试并不比“民间科学家”们少!理论物理从未停滞不前,只是受限于现在的实验和观测能力,无法去验证新理论的正确性而已。


强子对撞机里的高能对撞实验

对于严谨的科学而言,没有更好更精确的理论之前,就用已有的理论。所以,目前广义相对论仍然是宇宙学研究里唯一的引力理论。

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