當前位置: 華文世界 > 科學

「愛因斯坦的廣義相對論:物理學家們為何期待諾貝爾獎?」

2024-10-09科學

愛因斯坦與諾貝爾獎:科學的輝煌與曲折

愛因斯坦的廣義相對論引起了諸多物理學家的關註。1905年,他首次提出狹義相對論,引發了學術界的震動。四年後,諾貝爾獎得主奧斯特瓦爾德把愛因斯坦推薦為1910年度諾貝爾物理學獎的競爭者。不幸的是,當時的物理學界對狹義相對論的懷疑聲浪高漲。盡管奧斯特瓦爾德接下來連續兩年提名愛因斯坦,依舊未能讓他站上領獎台。

1915年,愛因斯坦向普魯士科學院送出了四篇論文,徹底解決了廣義相對論的核心問題,揭開了這一理論的面紗,然而隨之而來的卻是一波又一波的爭論。更糟的是,愛因斯坦作為猶太人,不幸成為了政治鬥爭的犧牲品。1919年初,著名物理學家普朗克再次提名他,以廣義相對論的成就超越牛頓力學為理由。到了11月,英國皇家學會的會長更是盛贊愛因斯坦的理論是物理學史上的一次飛躍。

盡管如此,惡意的攻擊卻也如影隨形。1920年8月,在柏林最大的音樂廳,一場反相對論的演講火熱展開,由德國實驗物理學家格爾克和反相對論的堅定支持者魏蘭德主講。一個月後,德國中部的巴德瑙海姆又舉辦了第二場反相對論的演講,主講者包括諾貝爾得主勒納德。在這些演講中,愛因斯坦的理論遭到種種不實指控,魏蘭德與格爾克甚至說愛因斯坦抄襲了一位默默無聞的「真正的德國人」的研究,這個人的論文本身卻充滿了錯誤。

與此同時,勒納德堅持認為相對論違背常識,因此必定是錯誤的。更讓人震驚的是,這些人都是忠實的納粹支持者,寧願推進自己所謂的「德意誌物理學」,清除「猶太物理學」。在他們眼中,廣受歡迎的相對論正是這場政治運動的一部份。

1921年,愛因斯坦獲得諾貝爾獎的呼聲達到了頂峰,不料諾貝爾委員會找來了一位瑞典眼科專家撰寫評估報告,這位專家卻嘴尖刀快,指責廣義相對論不過是「憑空捏造的假說」,缺乏實證支持。諾貝爾物理學獎評委之一哈瑟伯格也不甘示弱,反對將一項推測列入授獎考量。結果,1921年的諾貝爾物理獎被留空,未頒發給愛因斯坦。盡管如此,愛因斯坦在物理界的聲望已經讓委員會無法再忽視。

經過權衡,諾貝爾委員會反而在1922年將1919年的諾貝爾獎補發給愛因斯坦,但獲獎理由卻是他早在1905年提出的光電效應。彼時,正值愛因斯坦在日本旅行,竟錯過了頒獎典禮。在隨後的瑞典科學會議上,愛因斯坦發表了獲獎演說,不過他並未提及光電效應,而是談論了相對論。

眾所周知,諾貝爾獎是科學界的最高榮譽。盡管文學獎和和平獎見仁見智,然而物理、化學、生理學/醫學獎項都是實打實的學術巔峰。尤其是物理學界,幾乎每位諾貝爾得主都曾為人類做出過卓越貢獻。如果說諾貝爾獎是對科學家成就的最高認可,那麽眾多公認的偉大理論卻因種種原因未能獲獎,其中就包括相對論。作為歷史上一位偉大的科學家,愛因斯坦的一生充滿了諾貝爾獎級別的成就,而相對論更是顛覆了傳統物理學的框架,開啟了新世界的大門。

不過愛因斯坦最終獲得的諾貝爾獎卻是光電效應,盡管光電效應同樣是令人欽佩的成就,但大家更認為,他的巔峰之作無疑是相對論。甚至有人對此感到憤憤不平,認為相對論應該是諾貝爾獎的榮耀,而非諾貝爾獎對相對論的認可。

而相對論為何不能摘下諾貝爾的桂冠呢?有人認為,因為在相當長時間內,僅有極少數人能理解這理論。甚至在其釋出之初,全球沒有一個人能完全理解愛因斯坦的學說。對於這樣一個難以捉摸的理論,自然很難贏得諾貝爾獎。實事求是說,這種觀點倒是不準確,諾貝爾獎並非即刻頒發,許多科學家的獎項都相隔了幾十年。而在相對論問世幾十年後,它早已被許多科學家認同。然而,最初的相對論還停留在假說階段,缺乏實際證據證明其準確性。如果貿然將其認定為諾貝爾獲獎理論,未來被推翻那可就成了笑話。

1919年,英國物理學家愛丁頓帶領團隊觀察日全食,證實了光線在太陽附近的偏折情況,成功證明了相對論的正確性。此後,眾多實驗數據為相對論點睛。然而,即便如此,諾貝爾委員會依舊沒有為相對論頒獎。在1921年,因光電效應的成就,愛因斯坦獲得了諾貝爾獎。

不禁有人猜測,諾貝爾獎委員會或因政治原因對相對論置之不理。確實,在當時的政治環境下,愛因斯坦作為猶太人成為了一大焦點,但這並非唯一原因。相對論為什麽未能獲得諾貝爾獎,最重要的原因是理論本身的不完美。從誕生之初,關於相對論的質疑從未停止,科學家和哲學家皆有反對之聲。有些聲音即便在今天仍在質疑,不同意以相對論解釋宇宙現象。

然而無論如何,相對論依然是人類史上最偉大的理論之一,盡管它未能獲取諾貝爾獎,這仍是不爭的事實。隨著人類對宇宙的了解加深,越來越多的人意識到相對論的準確性,愛因斯坦的超前理論如何誕生,簡直無法想象。值得遺憾的是,諾貝爾獎只會頒給在世的科學家,而愛因斯坦已經離世多年,這在物理學上成為了一大缺憾。