谁成了爱因斯坦

今年是爱因斯坦逝世50周年，也是狭义相对论发表100周年。爱因斯坦在科学上的贡献是世人皆知的。相对论的发表标志着科学发展的一个新纪元。但是科学的发展是众多科学家探索的结果，同样，爱因斯坦的成就也是建立在前人研究成果之上的。那么，谁对爱因斯坦有过重大影响呢?伽利略的相对性原理，马赫的一切运动都是相对的理论，对爱因斯坦建立相对论都起到过很大的作用。还有两个人的贡献也是不可磨灭的。一个是洛仑兹，一个是迈克尔逊。但是这两个人不仅没有创立相对论，而且直到去世也不认可相对论。

　　亨德里克·安东·洛仑兹 (HendrikAntoonLorentz)荷兰物理学家，1853年7月18日生于荷兰阿纳姆。1902年由于研究磁场对光的塞曼效应而获得诺贝尔物理学奖。

　　洛仑兹的主要工作是在光学和电磁理论方面。他创立了经典电子论，在研究电子在磁场中受力的情况时，发现了被后人称之为“洛仑兹力”的力，使电磁学的研究大大地向前跨了一步。洛仑兹在热力学、地心引力、放射化学及动力学上也都有所发现，有所创造。

　　特别值得一提的是他还是相对论的先驱者。他提出了任何运动着的物体在其运动方向上，都会出现缩短现象，并导出了计算公式。这就是现在常用的“洛仑兹变换”。这是狭义相对论中的一个重要公式。从某种意义上来说，洛仑兹已经走进了相对论的大门，如果他能够改变传统的观念，很可能他会成为相对论的发现者。这一步对于洛仑兹来说是太难了。由于他所受的教育，与旧的传统的物理学概念有千丝万缕的联系，所以很难完全摆脱传统观念的影响。对于世纪之交接二连三的出现的新发现，他很难理解。洛仑兹是一个牛顿思想的继承者，他推导“洛仑兹变换”是想把新发现的现象纳入牛顿理论体系借以为保持旧的时空观念和经典物理学理论框架。因此洛仑兹感到非常苦恼，一方面，他已经看到了新时代的曙光，另一方面，他又认为很多人提出的主张完全与过去的相反，这样一来就无所谓真理的标准了。他甚至后悔自己没有在这些矛盾出现前5年死去。

　　洛仑兹一生的许多时间都花在认真检验别人的理论并帮助他们寻求简单原理上，由于他平易近人，不务虚名，从来不以学者权威自居，对各种新思想都能包容，很多当时的著名的科学家像爱因斯坦、薛定谔经常征询他的意见，并希望得到他的支持。

　　洛仑兹虽然对爱因斯坦的工作表示赞赏和尊重，但他自己却一直坚持以太、绝对时间和绝对空间的概念，直到1928年还表示对光学现象没有以太作载体不完全理解。

　　科学发展的速度之快使很多人赶不上时代的步伐，即使是像洛仑兹这样的伟大的科学家也不例外，他也有跟不上的时候。洛仑兹于 1928年2月4日去世。爱因斯坦也在他的墓旁致了悼词。

　　爱因斯坦却从洛仑兹科学研究的成果中获得了启示。爱因斯坦曾经说过，在他的一生中，洛仑兹给他的影响最大，他称洛仑兹是“我们时代最伟大、最尊贵的人。”

　　另一个对相对论有重大影响的人是迈克尔逊。

　　阿尔伯特·亚伯拉罕·迈克尔逊 (AlbeaAbrahamMichelson)德裔美国物理学家，1852年12月19日生于普鲁士的斯特勒尔诺市，该市现今属波兰，当时属于德国。因创制精密的光学仪器和应用这些仪器进行的光谱学和计量学研究并精确测出光速获得1907年诺贝尔物理学奖。

　　幼年的迈克尔逊家境贫穷，2岁时，经商的父亲陷入困境，一家人的生活成了问题。全家从德国的汉堡乘船去美国。迈克尔逊童年生活颠沛流离，家境贫困，养成了坚忍不拔，勇于克服困难的坚强性格。

　　迈克尔逊在旧金山上中学时，住在中学校长西奥多·布雷德利家里。迈克尔逊勤奋好学，特别是在制作方面有非凡的才能，使校长布雷德利非常欣赏。校长鼓励他好好求学，并派他管理学校的科学仪器，使得他可以经常摆弄仪器，为日后巧妙地设计和制造仪器奠定了基础。在中学里，迈克尔逊通过自己的努力很快就成为公认的“有出息的孩子”。

　　大学毕业后，迈克尔逊先后到柏林、海德堡、巴黎等著名大学留学。在欧洲留学期间创造出一种可以测定微小长度折射率和光波波长的干涉仪。从此之后，迈克尔逊主要工作就是设计仪器和用仪器测量。设计和测量成了迈克尔逊的“癖好”，他至少设计出25台不同精度的干涉仪。

　　19世纪末，当时的物理学家中很多人都认为光的传播需要介质，这种介质就是“以太”。“以太”无孔不入，无处不在，弥漫于所有星际空间。因此，很多物理学家都在用各种方法寻找“以太”。

　　迈克尔逊是一个相信“以太”存在的人，他用自己设计的一种叫做“干涉折射镜”的仪器去证实“以太”的存在。实验原理是麦克斯韦1879年去世前提出的；但实验结果证明“以太”根本就不存在。

　　深信“以太”存在的迈克尔逊认为这次实验是令人沮丧的失败。他认为实验不够精确，于是经过一番准备之后，他与美国物理学家莫雷合作重新做了测定“以太”的实验。为了减少震动的影响，提高测量精度，把仪器安装在石头平台上，让石头平台又浮在水银里，使它能几乎无摩擦地自由转动。总之采取了不少有效的措施，以保证测量精度。但是结果仍然是否定“以太”的存在。尽管迈克尔逊不愿接受这个实验结果，还是真实地宣布了这个结果。他无可奈何地说：“以太也许根本就不存在吧。”

　　迈克尔逊曾在加州两座相距约70千米的威尔逊山和圣安东尼奥山的两个山峰之间测量光速，测得的光速为299796±4，千米／秒，这是一个相当精确的数据。

　　当有人问起这次测量的目的和意义时，他哈哈大笑：“真正的理由是这个测量太有趣了。”迈克尔逊热爱科学，但他深信“以太”的存在，使他深深地陷入矛盾之中，他只能在研究过程中寻求快乐。

　　晚年的迈克尔逊仍然被“以太”扰得心烦意乱，在他逝世前不久，爱因斯坦拜访他时，迈克尔逊的夫人事先告诉爱因斯坦在谈话中不要提及“以太”。

　　爱因斯坦是这样评价迈克尔逊的：“迈克尔逊是科学界中的艺术家，他最大的乐趣似乎来自实验本身的美和所有方法的精湛。他从来不认为自己在科学上是严格意义上的专家，事实上的确如此，但他始终是个艺术家。”迈克尔逊通过实验否定以太的存在，以及他对光速的准确测量，对相对论的建立做出了很大贡献。因为以太的存在使牛顿的绝对时空有了一种好的表现形式，当时认为，以太是绝对静止的，它正好充当绝对空间的物质背景，这样人们就可以通过以太把所有的运动联系在一起，它们发生的时间顺序也可以排列出来。以太成了牛顿绝对时空的支柱，以太不存在，牛顿的绝对时空观，就处于危险的境地。

　　但是迈克尔逊在1927年的最后一本书里仍然表示怀疑相对论，那时相对论已被很多人接受。迈克尔逊曾亲自对爱因斯坦说，他想不到自己的工作竟会引出相对论这个“怪物”，对此他感到懊丧。

　　正当两位物理学大师徘徊不前的时候，法国数学家和物理学家彭加勒做出了很有远见的论断，他认为以太可能不存在，他预言：也许会建立一个全新的力学，在这个全新的力学中惯性随速度而增加，光速成为不可逾越的极限。彭加勒走得很远，在某些方面比爱因斯坦还要远，但是爱因斯坦还是走到了他的前面。

　　这时相对论已经走到了成熟的阶段。正如爱因斯坦在一封信中所说：“毫无疑问，要是我们从回顾中去看狭义相对论的发展的话，那么它在1905年已到了发展成熟的阶段。洛仑兹已经注意到，为了分析麦克斯韦方程，那些后来以他的名字而闻名的变换是重要的；彭加勒在有关方面甚至更加深入了一步。”

　　1905年，爱因斯坦发表了狭义相对论。1916年又发表了广义相对论。

　　相对论刚发表的时候，许多物理学家都不能理解，有的甚至认为这是拼拼凑凑的数学游戏，不屑一顾。著名的物理学家朗之万估计，那时全世界只有12个人懂相对论。1921年爱因斯坦获得了诺贝尔物理学奖，但是在论及到爱因斯坦获奖的原因还是说：“他在物理学上的研究，特别是发现了光电效应的定律。”诺贝尔委员会一再申明，获奖与相对论无关。可见一种新观念的确立是多么困难。随着时间的推移，相对论的意义逐渐为世人理解。爱因斯坦也成了20世纪最伟大的物理学家。