学完爱因斯坦的所有理论需要多长时间?
爱因斯坦是上个世纪最伟大的科学家,他在物理学上有很多重大的贡献。他创立的狭义相对论和广义相对论是二十世纪建立起的两座物理大厦之一。另一座物理大厦是量子力学,爱因斯坦为解释光电效应提出的光量子概念可谓是量子力学的重要根基。后来,爱因斯坦和波尔多斯基及罗森共同提出的EPR佯谬深刻影响了量子力学的发展。
除了在相对论和量子力学领域中的贡献,爱因斯坦在1905年还给出了质能方程,为核能的开发利用打下理论基础。1916年提出了受激辐射理论,这为激光的出现打下理论基础。1964年,发明激光器的科学家获得了诺贝尔物理学奖。1924年和波色一起预言了波色-爱因斯坦凝聚,2001年3位科学家因实现波色-爱因斯坦凝聚获得了诺贝尔物理学奖。另外,爱因斯坦还从相对论出发预言了引力透镜、引力波、虫洞等。引力波的发现已获得了诺贝尔奖,虫洞从理论上预言了穿越时空的可能,如果虫洞能够得到证实,必定会比发现引力波还要轰动。
爱因斯坦是如此伟大,要学完他给出的所有理论会不会花费很长时间?这与个人的基础有关,爱因斯坦的很多成就从发现到现在已经100年左右,如果有扎实的数学及物理基础,学完他的所有理论并不是一件多么困难的事情。费曼曾经表达过,大学物理系的毕业生,基本都能理解狭义相对论。
狭义相对论算是比较基础的课程,学习广义相对论需要的门槛相对高一些。目前大学物理系在本科阶段一般不会开设广义相对论课程,天文学、理论物理等专业的研究生课程中会有广义相对论课程。
和广义相对论比起来,爱因斯坦在量子力学领域给出的理论以及受激辐射、玻色-爱因斯坦凝聚等要简单一些。不过由于爱因斯坦是不可多得的全才物理学家,能够在物理学的很多分支都有理论贡献,而现在的物理学分支越来越细化,一般的物理学工作者只会在一个分支里搞研究,很少有人重走爱因斯坦的道路,把他一生中给出的理论从头到尾学一遍。即使真的有人这么做,只要有扎实的数学及物理基础,学完爱因斯坦的所有理论并不是多么困难的事情。学习毕竟比开创简单很多,在一流大学的物理系本科毕业后,5年之内应该足以学完爱因斯坦的所有理论。