他凭着独特而雄浑的物理美学功力,敏锐洞察出“保留麦克斯韦方程不变的洛伦兹变换”背后的深刻物理意义,假定物理规律在空间、时间上都对称,要求“在匀速直线参考系变换操作下,物理规律不变”,于1905年建立了狭义相对论,这是牛顿力学的升级版,可以和电磁学在同一片天地下愉快地玩耍了。
这还没够,10年后,爱因斯坦得寸进尺,又要求普遍的坐标对称性,运用黎曼几何掰弯时空,建立了广义相对论,把引力收入相对论麾下。
让我们再看仔细些——
狭义相对论的基本原理:真空中的光速不变,也叫光速不变原理;匀速直线参考系中的物理定律不变,也叫相对性原理。
广义相对论的基本原理:任何参考系中的物理定律都不变,也叫广义相对性原理;物质在惯性力场与引力场中的动力学效应不变,也叫等效原理。
为了好懂,没有照搬严格的专业定义语句。但这些不重要,我们只要感受其中对称性的地位就好了。
爱因斯坦的神奇之处,就是挖到靠谱的对称性,创造性地运用欧几里得搭建平面几何大厦的方法——从基本假设出发,展开逻辑演绎,构建了现代物理学的两大支柱之一:相对论。
在这里,我们不要在意爱因斯坦打开了物理学发展的新世界,而要聚焦不变-对称性。所以,当人们把他的理论叫做“相对论”时,爱因斯坦是心累的,他宁可叫“不变论”。可见对称性在爱因斯坦物理美学中的地位。
嗯,现在我们知道了,麦克斯韦描述的电磁力,爱因斯坦描述的引力,都切合了对称性的框架。而通过描述这两种力,统一各自的领域,就是令二位堪与牛顿比肩的成就。
好吧,站在这些大牛的肩膀上,我们的主线故事终于可以开始了。咳咳......
要是哪一位能把引力和电磁力也统一了,岂不是也可以和这三位肩并肩,搞个四大天王组合?这个想法简直让活着的物理大牛们都美出了鼻涕泡。
在那段激情燃烧的岁月,物理学家正在为统一电磁力与引力捉急,突然主线任务难度连翻两番——强力和弱力接连被发现,待统一的神秘疆土急剧扩大。
于是,集齐了宇宙四种基本力的物理学家,凭空就多了一个不可能的任务——召唤四力统一的宇宙终极理论大龙珠。
这,是物理学家的最高使命。




