第六百零五章 場方程(1 / 2)

李諭雖然已經知道了密立根的實驗結果,德國那邊消息就要慢得多。

德國是個偏軍事主義的國家,所以才能在戰場上打得非常凶悍,而且沒有出現太多俄國、法國那樣前線吃緊、後方緊吃的情況。

柏林。

愛因斯坦正在自己的新公寓中埋頭苦算,他的發型越發有標誌性的雞窩樣式。

這間公寓位於市中心,位置不錯,但是沒什麼家具,隻住著愛因斯坦這個單身漢——單身漢是臨時說法,因為離他將來的第二任妻子愛爾莎家不遠。

公寓本身很寬敞,有七間屋子,位於一幢五層新樓的第三層。愛因斯坦大部分時間都在自己的書房度過,裡麵有一張碩大的木製寫字台,淩亂地堆放著一疊疊論文和期刊。

對於愛因斯坦來說,1915年是多事之秋,戰爭是最明顯的一個因素,他自己的個人生活也出現了相當多麻煩。

愛因斯坦和妻子米列娃的關係到達冰點,想見一麵自己的孩子都費勁。他去了趟瑞士,待了接近一個月,卻隻見到了兒子們兩次。在他看來,這都是“當母親的害怕孩子們過於依戀我。”

事實上,愛因斯坦的兩個兒子確實對他崇拜到了極點。而他的妻子米列娃顯然也無法失去孩子。

在各種乾擾之下,愛因斯坦發揮了自己的專注能力,仍然能夠全身心致力於研究,將各種工作安排得有條不紊。

實際上就算研究工作,在1915年,愛因斯坦也一直懷著極大焦慮,正向著後來他一生中最大的成就——廣義相對論奮勇衝刺。

愛因斯坦剛搬到柏林時,科學院的同事都認為他會組建一個研究所,招募助手研究物理學中最迫切的問題——量子理論。但愛因斯坦在科研方麵一直好似一匹孤獨的狼,並不希望身邊有一批合作者或學生,就像普朗克那樣,而是希望聚精會神地研究他關心的東西——廣義相對論。

隻不過經過這麼多年,愛因斯坦顯然還卡在關鍵點上過不去,甚至於突然發現自己的理論中有重大缺陷。這個缺陷很致命:愛因斯坦發現手頭的方程不是廣義協變的。

可以說幾乎前功儘棄,如果不能推廣到非慣性係,一切努力都是徒勞無功。

就是在這個時候,愛因斯坦寫了一大堆信,寄給如洛倫茲、李諭等人。

——隻可惜李諭收到這封信非常晚。

與此同時,哥廷根的希爾伯特在步步緊逼。用愛因斯坦自己的話說,幾乎能聽見他的腳步聲。

希爾伯特雖然物理水平遠不如愛因斯坦,但他的數學水平卻遠超大學時數學幾乎不及格的愛因斯坦。

目前廣義相對論的物理意義基本捋清,關鍵就在數學上。

兩人就像在競賽跑。

但希爾伯特選的賽道相對比較狹窄,愛因斯坦選擇的是數學-物理雙重方案,希爾伯特則主要采用了力圖找到協變方程的數學方案。

希爾伯特的那句名言不得不再引述一遍:“對物理學家來說,物理學太難了!”

愛因斯坦在廣義相對論的研究中遇到了諸多困難,但他有一點非常讓人佩服,出色的物理直覺下的堅定不移。

各位都知道,量子力學是一眾大神花了上百年才慢慢搭建完成的;而相對論幾乎就是愛因斯坦靠一己之力完成。

所以愛因斯坦才能在物理學界有如此高的地位,按照朗道對物理學家的排名,t0級彆隻有一個,牛頓;

t0.5也隻有一個,即愛因斯坦。

玻爾、海森堡、狄拉克這些響當當的大神隻能排在t1。

然而從另一個角度看,其實愛因斯坦的研究工作比大多數科學家更孤獨。

好在無論彆人多麼懷疑,他總是堅信自己。

愛因斯坦並非冥頑不化,到了10月份(離著他發現廣義相對論場方程隻剩一個多月),他終於放棄了以前的錯誤觀點,把目光由物理方案(強調對於物理學基本原理的感受)轉向相對更多地依靠數學方案,即運用黎曼和裡奇張量。

此前李諭來柏林與愛因斯坦見麵時,就給他提過這個問題。

但愛因斯坦對黎曼數學的研究沒有持續下去,此時的他終於發現由黎曼數學可以產生廣義協變的引力場方程。

然後,愛因斯坦的重心就轉變為找到廣義協變方程這一數學目標。

怎麼說哪,數學又成了希爾伯特最擅長的。

接近1915年尾聲時,李諭才收到愛因斯坦的兩封信,第一封信中愛因斯坦說:“對之前理論的信任完全消失之後,我清楚地看到,隻有通過廣義協變理論,也就是與黎曼協變量結合,才可能找到令人滿意的解答。很遺憾我沒能在去年就堅持你給我說的。”

確定方向後,愛因斯坦花了四個多星期瘋狂推演,擺弄一大堆張量和方程,不斷修正和翻新。而且每周他都會在普魯士科學院進行演講,並於演講的過程中繼續自己的計算。

大概在11月4日時,他的方程仍然不是廣義協變的。

——要達到這一步還需要三個星期。

11月11日,愛因斯坦提交了第二篇論文。

他在其中使用了裡奇張量,指定了新的坐標條件,使得方程似乎具有廣義協變性。但事實表明,問題並沒有得到根本解決。

愛因斯坦距離最終答案隻有一步之遙,卻始終邁不過去。

這種感覺估計很多人都有所體會。

無奈之下,愛因斯坦隻能再次把論文寄給希爾伯特,雖然知道兩人目前屬於“競爭對手”,但被封鎖的德國短期也聯絡不上外頭的人。

“倘若我目前的修改是合理的,那麼在物質構成方麵,引力必定起著基礎性作用,”愛因斯坦頗為無奈地說,“但這將使我的工作更加困難!”

——引力是人類最早發現的力之一,也是最神秘的力,到李諭穿越前,仍充滿未知之謎,比如那個令無數物理學家魂牽夢繞卻始終未能發現的“引力子”。

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