审阅-小文
导言:由于爱因斯坦擅于考虑而且提出了很多笼统的科学理论,他的大脑曾被以为是这样一个世界上最聪明的大脑。牛顿是一位巨大的物理学家一起也是数学家,爱因斯坦也是吗?实际上他的广义相对论还需求其他数学家的协助。
在人类树立起来的一切学科中,数学与物理的联络被以为是最为亲近的,由于数学几乎是一切理工科的根底,许多物理常识和理论都需求数学的参加,这一点从历史上许多巨大的科学家身上就可以看得出来。牛顿被以为是对人类科学家奉献最大的科学家之一,他一起也是一位巨大的数学家,现在高等数学中的微积分就主要是他创建的。那么爱因斯坦被誉为牛顿之后在物理范畴的第一人,他的数学水平又怎么呢?
众所周知,爱因斯坦以其提出的相对论闻名世界。实际上相对论还分为狭义相对论和广义相对论,狭义相对论是爱因斯坦开端提出的理论,之后他发现该理论依然无法解释一些问题,因而在自己和其他数学家的协助下一起完善这一理论,所以就有了广义相对论。其间狭义相对论中所涉及到的数学范畴常识只要微积分,由于它适用于曲率为0的平直时空。
但是实际时空是三维立体的,乃至存在更高维度,因而狭义相对论无法解释曲率不为0的曲折时空,这也就从另一方面代表着引力无法被引证进去。为了处理这样的一个问题,爱因斯坦起先自己进行了很多的研讨和测验,但终究都未能成功,终究他得出了一个推论,或许引力并非真实意义上的力,而是几许效应。碍于数学水平的约束,爱因斯坦只可以向他的大学同学格罗斯曼求助。格罗斯曼可以说是爱因斯坦前期的贵人,在爱因斯坦结业没有作业的时分,他让自己的父亲在当地专利局为爱因斯坦找了一份职作业业。
专利局职工的作业并不辛苦,这使得爱因斯坦在空闲之时有时刻考虑问题,这对他后来所做出的科学奉献是有深远影响的。格罗斯曼在聆听了爱因斯坦的叙述之后,清晰表明刚开展起来不久的黎曼几许或许正是处理难题的需求。黎曼几许是一种研讨曲折空间的几许,这与爱因斯坦所以为的物领会曲折空间的理念相符合。但在参加黎曼积分之后爱因斯坦发现仍是不行,所以他开端向张量微积分范畴寻求协助。
走运的是张量微积分的范畴已经有闻名数学家李奇和列维提出的根底理论,在这些理论上爱因斯坦和格罗斯曼一起完结了广义相对论的奠基论文。终究真实起到“临门一脚”作用的是一位叫希尔伯特的数学家,他的呈现直接促成了引力场方程的树立。爱因斯坦尽力长达8年时刻的广义相对论终究在希尔伯特凭仗高明数学才能的协助下完结的,后世为了留念希尔伯特对广义相对论的奉献,将引力场方程中的作用量界说为“爱因斯坦-希尔伯特量”。
由此看来,物理范畴的开展是离不开数学的,而物理范畴的开展反过来也会助推数学的开展。