爱因斯坦发明了什么(牛顿最大的三大发明)

1955年4月13日,76岁的爱因斯坦因腹主动脉瘤破裂住进纽约医院。著名的弗兰克·格伦医生建议他立即进行手术。这种病的手术治愈率很高,但爱因斯坦坚决拒绝了,并说

1955年4月13日,76岁的爱因斯坦因腹主动脉瘤破裂住进纽约医院。著名的弗兰克·格伦医生建议他立即进行手术。这种病的手术治愈率很高,但爱因斯坦坚决拒绝了,并说:

“当我想离开的时候,请让我走。一味的延长自己的生命是没有意义的。我已经尽了我的职责。现在是时候离开了。我想优雅地离开。”

五天后,4月18日,爱因斯坦去世了。人类历史上最伟大的科学家潇洒地走了,却给人类留下了四个无法理解的预言。1998年,人们发现宇宙正在膨胀。2016年,引力波被证实,一旦最后一个被实现,很可能会改变整个宇宙。

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爱因斯坦做了什么,他的预言是什么?

爱因斯坦做了什么?我估计大家都知道,不就是相对论吗?但是很多人可能不太明白这个相对论的意义。其实有狭义相对论和广义相对论。前者发表于1905年,其他论文一起发表。我们就不讨论了。先说说狭义相对论有多颠覆!

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爱因斯坦曾经是牛顿经典力学的天下。如果两个人朝相反的方向走,相对速度将是V1+V2。这是一个永恒的真理,但这是科学家在19世纪80年代做以太漂移实验时发现的。不管迈克尔逊和莫雷怎么测试,结果都是零!

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为了解释这一现象,洛伦茨在1895年提出了长度收缩的概念,并根据相关的态定理提出了所谓“局域时间”的概念,试图解释这一问题。同年,他引入了一组洛伦兹变换公式,对相对于以太运动的坐标系中的时间空变换方程进行变换,这就是洛伦兹变换。庞加莱也提出了相对性原理,但两人都没有进一步突破。

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1905年,爱因斯坦打破了经典力学的套路,在光速不变原理和狭义相对论的基础上,打破了洛伦兹和庞加莱不可逾越的窗纸,提出了狭义相对论,具有划时代的意义。从狭义相对论推导出的质能方程简直令人惊讶。尽管许多科学家持怀疑态度,但狭义相对论很快被科学界接受。

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1916年,爱因斯坦独自将狭义相对论推广到广义相对论,并引入了宽相位引力场公式。不仅距离、时间、质量发生了变化,甚至整个时间空也不再是绝对的,变成了相对时间空,宇宙中所有的天体都在弯曲的时间空中运动,从而解决了悬而未决的问题。

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同时提出了一个更让人难以接受的结论,即光线进入超大质量天体附近时会发生弯曲,而这个小小的预言在1919年的日食中就已经被证实了。一时间,接受不了宽相的老学究们都傻眼了,深挖宽相后隐藏的真相令人惊叹。

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从广义相对论推导出宇宙中存在黑洞和引力波,甚至宇宙诞生于大爆炸。几乎在20世纪,天文学界都在努力验证爱因斯坦的理论,发现黑洞,微波背景辐射,宇宙大爆炸理论的完善,2016年发现引力波。似乎宇宙万物都在爱因斯坦的掌控之中!

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爱因斯坦还有哪些预言?

还有一个和广义相对论有关的是宇宙常数,爱因斯坦-罗森桥,也就是虫洞理论,还有一个就是爱因斯坦的和平主义者身份。他预言棍棒和石头将用于第四次世界大战。这是一个有趣的预测。爱因斯坦在1947年说过:

我不知道第三次世界大战用什么武器会是愚蠢的,但第四次世界大战用棍子和石头会是愚蠢的(我不知道第三次世界大战用什么武器,但第四次世界大战会用棍子和石头打。)

如果第三次世界大战发生,人类迄今发明的各种能量武器都会被使用,人类文明将回到石器时代。到那时,人类将拥有什么样的武器?所以爱因斯坦虽然夸张,但不得不说很有道理!

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如果这些预言都成真,真的能改变宇宙吗?

宇宙常数很有趣。最早的引力场公式发表的时候,有一个宇宙常数。因为爱因斯坦认为宇宙是静态的,但所有由引力场导出的公式都是动态的宇宙,所以他用一个宇宙常数进行了修正。结果弗里德曼和勒迈特都推导出了动态宇宙,而哈勃直接观测到了宇宙的膨胀,这让爱因斯坦很丢脸!

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然而,在1998年,两个科学团队在观测Ia型超新星的红移时,意外地发现宇宙正在加速膨胀,因此宇宙常数不是零,而是一个非常小的值,大约为10^−52 m^−2.爱因斯坦的直觉终于被证明是对的!

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是不是很恐怖?爱因斯坦的预言被一一验证。最后剩下的预测是什么意思?万一实现了呢?

爱因斯坦-罗森桥到底说了什么?

爱因斯坦和内森·罗森在20世纪30年代研究引力场方程时,假设黑洞和白洞会通过虫洞相连。数学中没有逻辑问题。宇宙时间空本身并不平坦。在这种不均匀的结构中,黑洞的视界会与宇宙的另一部分相连。

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虫洞连接黑洞和白洞,传输物质,从而成为一座爱因斯坦罗森桥。此时物质在黑洞中变成基本粒子,在白洞中辐射出去。而且虫洞还可以作为超时空管道,在正常时间内连接两个遥远的时间空。

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1962年,罗伯特·富勒和约翰·惠勒发表了一篇论文,证明如果虫洞连接同一个宇宙的两个部分,它们就是不稳定的。1963年,新西兰数学家罗伊·克尔提出假说,使“虫洞”的存在重新获得理论支持。坐过山车有刺激感吗?

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时间旅行的虫洞

如果虫洞实现了,通过其遥远的宇宙瞬间到达它已经成为科幻片中的标准,它的脑洞有太多的用途,比如《星际之门-宇宙》中外星人留下的星际之门,还有《裂缝之外》第七集《爱、死亡与机器人》,还有更早但更经典的《超时空接触》等。

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《星际穿越》的黑洞运营者基普·索恩在上世纪七八十年代和学生一起建造了一个可以穿越时间空的虫洞。很有意思,但也有点混乱。不过,稍微了解一下就能明白了。必要选项:

1、虫洞2、极度接近光速的飞船

在基地和即将出发的飞船上建造一个稳定的虫洞,然后飞船就出发了。比如以99.99999%的光速飞行一天,然后返回地球,会被认为是一个大循环。那么这个时候在地球上差不多不到20年(根据狭义相对论,交换比大概是7000倍,在飞船上一天相当于在基地上7000多天)。

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此时,如果你在飞船中通过虫洞进入,你将能够在一瞬间回到20年前出发的时间。穿越有可能实现吗?当然最重要的是先出了飞船买一份过去20年的彩票中奖号码列表,然后回到20年前,随便找一些买买买!

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我能得奖吗?如果我们从这个虫洞出发,如果这艘飞船飞向未知的危险世界,如果我们在毁灭的瞬间跳入虫洞,我们是否可以回到出发的那一刻,然后选择出发前往两个目的地?

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也许这改变的不仅仅是整个宇宙,只要基地不被摧毁,还能这样一直循环下去吗?更有趣的是,Kippthorne开始发现这种可能性并不成立,但事实上最终证明了这个理论是可行的。但是,即使实现了这项技术,它仍然有一个致命的缺点,那就是无法回到虫洞建立之前!

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这有什么关系?如果这个虫洞能够实现,它的意义是什么?欢迎讨论!

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