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爱因斯坦的相对论为何无缘诺奖

科普小知识2022-10-22 15:39:56
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美国科学家最近发现了引力波的消息,促使人们再次关注预测引力波的广义相对论。相对论是20世纪最伟大的科学理论,但不幸的是爱因斯坦并没有因此获得诺贝尔奖。

1905年,爱因斯坦提出了他的狭义相对论,这打破了地球。1909年,德国著名化学家、诺贝尔奖获得者奥斯特瓦尔德提名爱因斯坦为1910年诺贝尔物理学奖的候选人。然而,狭义相对论在当时是有争议的。迈克尔逊是第一位获得诺贝尔物理学奖的美国人,他坚持认为“相对论是站不住脚的”,直到他去世。在当时的主流物理学界,对狭义相对论的怀疑占了上风。结果,尽管奥斯特瓦尔德后来因提名爱因斯坦的狭义相对论而获得了1912年和1913年的诺贝尔奖,但爱因斯坦从未被评价过。

1915年11月,爱因斯坦向普鲁士科学院提交了四篇论文。他解释了水星近日点的进动,并给出了正确的引力场方程。到目前为止,广义相对论的基本问题已经解决,广义相对论诞生了。随之而来的是一场更加激烈的辩论。此外,这一次的辩论不仅仅是纯粹的学术讨论。爱因斯坦和他的相对论不幸成为政治运动的牺牲品,因为他是犹太人,住在德国。

1919年初,著名物理学家普朗克提名爱因斯坦为诺贝尔奖候选人,理由是广义相对论的成就超过了牛顿力学。1919年5月,爱丁顿和戴森领导了一次科学考察,以检验和验证广义相对论的一些内容,结果于当年9月公布。同年11月,英国皇家学会会长汤姆森宣布,爱因斯坦的理论是继牛顿之后最重要的发展,也是人类思想史上最高的成就之一。

对爱因斯坦及其相对论的恶意攻击立即展开。1920年8月24日,一场反对相对论的公开演讲在柏林最大的音乐厅举行。演讲者是德国实验物理学家格尔克和顽固的反相对论者韦兰德。一个月后,德国中部旅游胜地巴瑙海姆举行了第二次反对相对论的公开演讲,著名的德国实验物理学家、1905年诺贝尔物理学奖获得者莱纳德作为主旨发言人。1919年诺贝尔物理学奖得主斯塔克也公开质疑相对论。

爱因斯坦亲自听取了反相对论的演讲。结果,他发现这些讲话中没有什么明显的反对意见,只有含糊不清和含沙射影的指控和攻击。例如,韦兰德和格尔克指责爱因斯坦在他的一些广义相对论计算中剽窃了一个未知的“真正的德国人”的作品。事实上,“真正的德国”论文在前提和推理上都是错误的。莱纳德反对相对论的理由是,相对论违背了常识,肯定是错的。事实上,莱纳德和史塔克都是忠诚的纳粹分子,主张推广所谓的“德国物理学”和消除“犹太物理学”,而广受关注的相对论则被视为“犹太物理学”的一个例子——因为爱因斯坦是犹太人。

然而,这些“物理学大师”的态度给诺贝尔委员会带来了压力。1921年,要求爱因斯坦获得诺贝尔奖的呼声几乎达到了顶峰。同年,诺贝尔奖委员会找到了一位非常有权威的瑞典(眼科)专家,格斯德兰,来写一份关于广义相对论的评估报告。然而,古利斯坦·兰德在他的评估报告中严厉批评了相对论,称之为“假设性假说”,这还没有得到实验的证实。瑞典皇家科学院院士、诺贝尔物理学奖评审团成员哈塞尔伯格也提出*。在给陪审团的信中,他说:“相对论只是一个猜想。颁奖时把猜测考虑在内是极不可取的。”1921年,诺贝尔奖委员会决定让诺贝尔物理学奖空缺,并没有授予爱因斯坦。

然而,此时,爱因斯坦在物理学上的崇高威望使诺贝尔奖委员会无法忽视他。经过几次考虑,诺贝尔奖委员会提出了一个折衷方案——1922年,他们决定将1921年诺贝尔物理学奖重新颁发给爱因斯坦,但爱因斯坦获奖不是因为相对论,而是因为他在1905年提出狭义相对论之前发现的光电效应定律。

1922年12月10日,爱因斯坦在日本坐火车旅行,错过了颁奖仪式。次年7月,爱因斯坦在瑞典科学会议上发表了一篇正式的获奖演讲。他没有谈到光电效应,而是谈到了相对论。