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爱因斯坦文集
1.168 关于广义引力论的实验问题——答《通俗科学月刊》——读者的信

关于广义引力论的实验问题
——答《通俗科学月刊》——读者的信(1)

外行人对我的工作的意义得到一种夸张的印象,这不是我的过错。实际上,这是由于通俗科学的作者,特别是由于报纸的记者,他们把每样事情都尽量说得耸人听闻。

现在让我来回答你的问题。由推广相对论性的引力方程,也就是用纯粹数学方法,我试图寻求关于总场的简单相对论性方程。当我这样做时,我希望用这种办法得到的方程会适用于实在世界。

要判断这想法对不对,必须求出这些表述经验上已知事实的方程的解。到目前为止,我的努力尚未成功,也没有任何别的人得到成功,因此还完全不可能说这理论是不是“真的”。所以有这种情况,原因在于数学问题的复杂性。

为要向外行人说明这种情况,让我打个比方。

牛顿的行星运动理论是以行星绕太阳运动的开普勒的经验定律为依据的。这些比较简单的定律是相当准确的,因为太阳的质量很大,而行星的质量比较小,所以行星之间的相互作用几乎不影响它们的运动。牛顿以假说的形式提出了他的在引力影响下固体的运动定律。

这是一个由少数几个简单得惊人的假定所构成的理论。为了要证明这理论是正确的,他必须算出对应于这些假说的行星路径,使他能判断这样算出的路径同那些由开普勒的经验结果所得出的路径是否一致。

从这理论的简单假说来计算这些路径,是一个困难的数学问题,而牛顿的天才成功地得到了这个问题的解。这样,牛顿理论才得以验证。

可是,倘若组成行星系的各个星体的质量大致相等,彼此的距离也全都近乎相等,那么,它们的路径就会复杂到这样程度,以致它们的真正形状既不能从经验上来确定和描绘其特征,也无法从理论元素去计算出来。要是这种情况存在的话,我们也许永远不会知道牛顿的理论是否正确。

 

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(1) 这是爱因斯坦答复美国《通俗科学月刊》(Popular Science Monthly)一位读者的信,发表在1952年4月出版的该刊160卷,第4期,18页上。这里译自该刊,标题是我们加的。

《通俗科学月刊》读者的原信如下:

“我想知道关于阿耳伯特·爱因斯坦的新引力论所得到的进展,在这个理论中,他试图用一个无所不包的公式把一切已知的物理现象都相互联系起来。前些时候,他说,这将揭开宇宙的秘密,因此我奇怪,为什么这个伟大的科学成就,没有继续作为报纸的第一版新闻。”

“到目前为止,有没有开始做关于它的实际实验呢?”——编译者