爱因斯坦与法国作家、反战的人道主义者罗曼罗兰很早就有书信往来。 1915年3月，他在信中写道：“似乎各国的科学家在8个月以前都丧失了理 性。”罗曼罗兰在日记中称赞了爱因斯坦敢于直率地讲出当时德国的情况。 认为任何一个德国人都不像他那样襟怀坦白。
在柏林的前几年，战争虽然给爱因斯坦的生活同样带来不少麻烦，但他 在学术上却异常丰产。1916年初，他在《物理学纪事》上发表长达50页的 论文《广义相对论基础》，以此暂时结束了他从1908年以来所从事的相对论 研究。这篇论文是20世纪理论物理学研究的峰巅。
1905年的狭义相对论仅仅适用于不存在引力的所有物理过程，研究的是 直线、匀速相对运动的参考系，而1915年的广义相对论，研究的是作任何运 动的参考系。广义相对论的方程与参考系的运动状态无关，也就是同样适用 于作加速运动和旋转运动的参考系。在某种程度上，它是1905年狭义相对论 的“推广”；此外，就像爱因斯坦所恰当比喻的那样，广义相对论这个新理 论就像是相对论大厦的第二层楼。爱因斯坦通过研究认识到，空间不是均匀 的，而是由物质的空间几何分布所决定，也就是由物质和场所决定的。从此， 普遍适用的欧氏几何学已经不再成立了。而欧氏定律成为物质作用很小时的 极限定律。从广义的角度看来，空间的确遵循着一种非欧几何学，爱因斯坦 则是第一个赋于非欧几何学以物理意义的研究家。
在非欧几何学中，人们所谓的“弯曲”空间就类似于一个曲面那样，欧 氏“平坦”空间中的直线不再存在了；“最直”的线只有所谓“测地线”， 它是两点间最短的距离。空间“弯曲”决定了引力场中物体轨道的几何状态。 可以把太阳系的行星轨道理解为由于太阳物质作用而产生的空间弯曲的体现 和结果。引力定律像是惯性定律的一种特殊形态。
爱因斯坦在广义相对论中阐明了引力的几何学理论，这是自然科学史上 最伟大的理论成就之一。1955年，玻恩在报告中曾讲道：“对于广义相对论 的提出，我过去和现在都认为是人类认识大自然的最伟大的成果，它把哲学 的深奥、物理学的直观和数学的技艺令人惊叹地结合在一起。”
如同所有划时代的发现一样，爱因斯坦的广义相对论也有着深远的影 响。它勾画出欧氏几何学和牛顿引力学说的适用范围，证明这两个学说是物 质世界在特殊情况下的图像。爱因斯坦提出的引力理论和运动定律反映了凌 驾于它们之上的更为普遍的自然规律。
广义相对论在哲学上也十分重要。以往那些从牛顿形而上学机械观出发 的哲学家，大多把空间和时间看作是相互独立存在的东西或是康德所认为的 作为人们意识中的一种纯自觉的形式。这样，辩证唯物主义长期以来所主张 的、自然科学最初未能证明的论点得以验证，这就是空间和时间都是运动着 的物质的“存在形式”。
广义相对论的经验基础不够广泛，它主要来自思维揣测。爱因斯坦为了 验证这一理论指出三个“效应”。运用天文观测手段，验证了这三个效应。 于是，数学物理学家推崇为内部和谐、结论正确的新引力理论从而也得到了 验证。
第一个效应是水星近日点附加的运动，也就是向前推移。许多天文学家 曾经作过各种设想，企图解释这个迷惑人的多余值。爱因斯坦在他的理论中， 把它解释为由于太阳的存在引起了空间结构的改变，从而产生了这一附加结 果。观测到的数值与理论上算得的数值完全一致，这从开始起就成为爱因斯 坦学说的一根牢固的支柱。
检验相对性引力学说的第二个效应是太阳引力场中的光线的弯曲。恒星 发出的光线在太阳近旁掠过时稍有弯曲。这是一种日全食时通过照像刚刚能 观测到的效应。早在1911年，爱因斯坦就在理论上预言这一现象。但是，当 时他给出的数值太小了。1915年底，他重新算出了光线偏转的有效值是1.7 秒（弧度）。这一预言在1919年得到了证实，这是科学史上自然理论研究的 最伟大胜利之一。
验证引力新理论的第三个效应是相对论红移。也就是：邻近星体发出的 光谱线与地球上相应方式（由同类分子）产生的光谱线相比，谱线移向红端， 亦即向长波端移动。其原因在于，强引力作用使得发射出的光的振动频率减 少了，波长就相应地增大。天文学家在天狼星伴星中，首先验证了相对论红 移。天狼星伴星与白矮星相似，是一颗密度很大的星体。观测值大凡都与爱 因斯坦的计算值相靠近。在同一时期内，有人还通过地球引力场中的穆斯鲍 尔效应，验证了γ量子频率改变这一相对性红移。观测值与理论值完全一致。
正如爱因斯坦强调的那样，广义相对论的重要意义，不仅仅在于论证了 一些微小的效应，还由于它使整个物理学的理论基础大为单一化。不过，只 有少数一些人才懂得这后一个正确评价。
广义相对论发表以后仅一年，爱因斯坦又为科学界作出了另一革命性贡 献，这就是关于宇宙起源问题。要是无物质 （或场）的空间和时间根本不可 能存在的话，而且正如马赫原理所要求的那样，空间的力学特性完全由物质 所决定，那么就会像爱因斯坦所认为的那样，宇宙空间是有限但又是没有边 界的。一束光经过10亿年后，就会沿着一条“最直”的线回到其出发点。这 就好像是一个球面，它的面积是有限的，但却没有边界。从一点出发，经过 一定时间之后，可以返回到原处。
小贴士：如果觉得52书库不错，记得收藏网址 https://www.52shuku.vip/ 或推荐给朋友哦~拜托啦 (>.<)
传送门：排行榜单 | 好书推荐 |