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第13部分(第3/4 页)

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,担任综合技术学院的物理学教授。

当然,影响接受狭义相对论的困难主要是观念上的,但也的确存在实验上的障碍。在1905年开创性的论文的结尾,爱因斯坦推导出一个电子横质量公式。这个公式与洛伦兹理论中的公式极其相似,其中的差异很快就被消除了。于是,这两种理论能给出相同的结果。但是,考夫曼在分别发表于1902和1903年的论文中指出,他的实验结果与洛伦兹理论(同样适用于爱因斯坦理论)的预言有很大差异,爱因斯坦对这些结果无动于衷(见米勒1981,81-92;333—334)。1906年,考夫曼在《物理学年鉴》(一年前爱因斯坦发表相对论论文的同一杂志)发表了一篇文章,详细归纳了爱因斯坦的时空观(米勒1981,343),并探讨了洛伦兹…爱因斯坦电子理论。他总结道,他自己的测量结果于洛伦兹…爱因斯坦理论的“基本假设是不相容的”(见霍尔顿1973,189-190;234…235)。洛伦兹因此写了一封信给彭加勒(米勒1981,334…3371982,20…21),说他自己的“心智已经枯竭”。他对彭加勒说,“不幸的是”,他的假说“与考夫曼的新实验矛盾”,他认为“不得不放弃它”。但爱因斯坦却坚信:实验数据与理论间“系统误差”的存在说明有“未被注意的误差源”;新的更精确的实验一定会证实相对性理论。爱因斯坦的话得到了证实,1908年,A.H.布歇尔发表了新的实验结果,完全符合洛伦兹和爱因斯坦的预言。1910年,E.胡普卡的实验对此再次予以确证。而决定性的结果是1914…1916年间获得的。从那以后,各种表明相对论正确性的论据不断出现,且极为丰富。

随着实验证据的出现,相对论本身进行了根本性的重构。这项工作是哥廷根大学数学教授H.闵科夫斯基完成的。有趣的是,几年前,阅科夫斯基在苏黎世大学教过爱因斯坦数学。1908年,闵科夫斯基发表论文,引进四维“时空”概念,取代了孤立的三维空间与外加一维时间的不相容概念,他还把相对论转化为现代张量形式(这要求物理学家们进一步学习由里奇和列维…西维塔建立的新的数学理论),在相对论中引进专业术语,并明确指出:由相对论观点看,传统的牛顿引力理论已经不够用了(佩斯1982,152)。很明显,爱因斯坦开始并没有理解闵科夫斯基工作的意义,甚至认为把他的理论写成张量形式是“多余的技巧”(同上)。但到了1912年,爱因斯坦终于转变过来了;1916年,他以感激的心情承认闵科夫斯基使他大大地简化了从狭义相对论向广义相对论的过渡。爱因斯坦(1961,56…57)后来着重强调了闵科夫斯基的贡献,他说,如果没有他,“广义相对论……也许还在襁褓中”。英译本经常采用的语句是“no furthr than its longcloths”。尽管“windel”在德文中最普遍的意思是“尿布”,但这里的含义显然是:如果没有闵科夫斯基,广义相对论一定还在孕育之中。

闵科夫斯基的时空观首次公开发表于1907年11月5日的一次演讲中,演讲的标题是“相对论原理”。但这篇演讲直至闵科夫斯基去世后六年的1915年才出版。不过借助在1908年和1909年发表的另外两篇论文,闵科夫斯基的时空观已经流传开了(加里森1979,89)。闵科夫斯基充分认识到了他的贡献的重要性。在1907年演讲时,他开宗明义地说:“先生们,我想向诸位讲述的时空观念……从根本上是全新的,……由此,孤立的空间和时间观念本身将注定要消失在阴影之中”。事实上,闵科夫斯基在这篇演讲的初稿上,把他的新时空观的“特征”说成是“革命的”,而且是“极端革命的”(同上,98)。可是,在讲演稿最后付印时,“革命的”这类词语被删除了。

M.玻恩向我们讲述他最初阅读爱因斯坦论文时的经过,这让我们了解到爱因斯坦的概念是多么深奥难懂,甚至对于那些没有数学问题的人也是如此。1907年,当洛里亚向他介绍爱因斯坦论文时,玻恩正是H.闵科夫斯基大学研究班的成员,因此,“对相对性思想和洛伦兹变换很熟悉”。他回忆说,即便如此,在阅读爱因斯坦论文时,“爱因斯坦的推理超出我的意料之外”。玻恩发现,“爱因斯坦的理论是全新的和革命性的”,是天才的创造。爱因斯坦的观点“向I.牛顿建立的自然哲学以及传统时空观大胆提出了挑战”。现在看来,玻恩确实认识到了爱因斯坦思想革命和理论革命的威力,但也清醒地看到了真正的

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