統一場論研究困擾愛因斯坦30餘年,難題終未攻破

偉大的物理學家愛因斯坦(1879—1955)創立相對論之後,在晚年卻犯了選題上的一些錯誤,他致身於統一場論研究,使他耗費了30餘年時間而終未攻破這一難題。

狹義相對論解決了物理學所依持的基本概念時間、空間及物質運動的問題,用愛因斯坦的話來說:“這是整個大廈的第一層”。廣義相對論征服了引力,這是大廈的第二層。但是,電磁力卻是愛因斯坦的相對論解決不了的。它應該是大廈的第三層。

愛因斯坦認為,宇宙在本質上是統一、和諧、有秩序的整體,他要揭示這個統一體的真實面目,把時間、空間、物質、運動、引力、電磁力這些現象統一在一個理論中,這個理論則描述出宇宙世界的自然、真實本質的面目,這就是愛因斯坦的統一場論。

統一場論研究困擾愛因斯坦30餘年,難題終未攻破

愛因斯坦

愛因斯坦思考統一場論已經有好些年了。有時,他的眼前出現了美麗的光環,看來已經取得了非常鼓舞人心的結果,甚至《紐約時報》頭版登載過訊息,但是隨著一陣激動之後,統一場論還是沒有獲得根本性進展。

就研究統一場論這一選題而言,是科學發展的需要,也是符合創造性、科學性的,體現了愛因斯坦的超前意識。但是在當時,還不具備完成這一選題的客觀條件。

因為當時較清楚的物理場只有電磁相互作用和引力相到作用,研究沒有量子理論結合,研究統一場論的途徑還不太清楚,因此,研究進展不順利。

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愛因斯坦

直到20世紀60年代,溫伯格(1933—)和薩拉姆(1926—)才各自獨立地在統一弱相互作用和電磁相互作用的理論方面邁出了重大的一步,但距離完成這一目標還相當遙遠。

科研選題要考慮完成課題的主觀和客觀條件是否具備,選題是否合理,取得的研究成果的經濟及社會效益如何,堅持選題的可行性、合理性、效益性原則。若在客觀條件尚未具備的條件下,去選擇當時不可能完成的課題,往往是白白耗費時間和精力。

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愛因斯坦

所以,愛因斯坦晚年感嘆說:“我做了多年徒勞無功的探索”,這也說明,無論治學還是治事,都應與客觀條件相結合,紮根於社會實踐,在實踐中吸取營養和力量,增長才幹,增強智慧,積累成果。