Einstein对理论物理学的影响

李闯

摘要：在人类科学发展历史上，Einstein堪称“巨人”，他在学术领域所作出的贡献无疑的杰出的，尤其的相对论和量子理论的提出，更成为现代物理学研究的基础。Einstein涉猎广泛，具有勇敢的探索和求证精神，同时也是一位具备强烈社会责任感的科学家、思想家，在理论物理研究领域，Einstein的研究成果影响尤其深远。

关键词：Einstein；理论物理；相对论；量子力學

1879年3月14日，Einstein出生于一个德国犹太家庭，从小性格内向，热爱科学并勤于思考，对于数学、物理学的兴趣尤其浓厚，受家庭教育影响，Einstein的科学启蒙比常人更早。对于现代物理研究而言，1905年无疑的里程碑一样的年份，这一年，Einstein以《分子大小的新测定方法》一文为其大学生涯画上了完美句号，后获得博士学位，同年在德国《物理学年鉴》上表了《关于光的发生和转变的一个新观点》、《从热的分子运动论看静止液体中悬浮粒子的运动》和《论运动物体的电动力学》三篇论文，分别提出了狭义相对论，光量子理论，攀登上现代理论物理研究中的制高点。

一、Einstein在理论物理研究中的贡献

1、提出狭义相对论。Einstein是继牛顿之后物理学发展史上的又一位杰出人物，他所提出的狭义相对论理论，不但构建起思维时空一理论框架，使人类在时空认识上迈出了新的一步，而且以相对论为基础，结合力学定律建立起“相对论力学”。预言如果速度增加，那么惯性质量也会随之增加。根据相对论进行推理，提出质能理论，也就是E=mc2，该理论的提出为核能研究奠定了坚实基础。迄今为止，理论物理研究中仍以相对论为基础，同时在量子力学、电力学方面也起到了重要影响[1]。

2、提出广义相对论。广义相对论的提出是人类科学进步、思想拓展的杰出成果，其理论本质在于引力理论。Einstein的学术成就之所以备受推崇，是因为他将引力概念与空间概念相融合，进而形成时间结构，实现了物理学与几何学有机融合，引力能够通过几何语言进行诠释，从而使抽象的引力结构变得直观而生动，这也是迄今为止现代物理学发展的黄金坐标点，迈出了人类探索宇宙结构的重要一步。Einstein所提出的宇宙“有限无界”理论至今无人企及，使宇宙物理研究从猜想思辨阶段进入到现代科学的具体研究中，并形成独立的研究领域。在现代理论物理研究中，“对称性支配相互作用”是广义相对论的延伸，也是人类探索未知领域的新途径。

3、推动量子论发展。在量子论研究中， Einstein的学术成果对该理论体系的发展起到了重要的推动作用。以Plonk的“能量量子”理论为基础，Einstein提出了光量子理论，指出光束无论是在传播、辐射还是吸收过程，都具有其量子性，进而为广电效应做出完美诠释。Einstein将量子理论和波动理论进行了并列融合，首次提出光的“波粒二象性”。这一观点的提出为后期物质波理论的发展提供了一句，从而使量子力学发展有了新的方向[2- 4]。

Einstein将量子理论与物质内部震动理论相结合，提出了比热值和温度的关系；结合光化学原理，构建起光化学定律，同时提出了辐射传导、吸收的计算理论，为后世激光技术发展应用创造了完善的理论基础。而且Einstein与Bose共同提出“BoseEinstein”计算理论，促进了光子理论研究的重大发展。

二、Einstein对后世理论物理研究的影响

1、勇于探索，善于求证。任何科学研究都需要丰富的想象力，以探索未知领域的科学规律。Einstein以其独具匠心的思想实验充分发挥其想象力，从而使知识理论与科学实践得到了有机融合，推动其科学思维深入发展，同时也激发了Einstein探索未知世界的勇气和热情。如果没有思想实验的推动，相对论的产生和形成将遥遥无期，尤其是广义相对论很难形成独立理论体系。Einstein曾说过：“天才的成就源于不断的探索和求证”。

2、物理与数学的融合推动理论物理研究发展。数学语言能够更精准的诠释科学语言，是科学研究中不可或缺的重要表达工具，同时也是科学走向成熟和完善的标志。物理学与数学关系密切，两者不可分割，物理概念与数学概念实现了高度融合，并纳入同一体系内。狭义相对论以几何语言诠释出四维空间结构，广义相对论则以黎曼几何为研究载体，量子力学则以希尔伯特空间理论为主导，在数学与物理学的研究探索中，Einstein功不可没。

3、哲学的指导作用。Einstein不但对自然科学研究中成绩斐然，同时也对哲学具有浓厚兴趣，他曾经和哲学专业大学生探讨专业问题，哲学思想在Einstein的物理研究中无处不在，在哲学思想的指导下，他能够有更高的思想站位和思维视野，他的科学视野更广阔，对于科学理论的理解和认识也更为深刻。将哲学思维融合到物理学研究中可谓Einstein的创举，而且事实证明，他的这一创举促进了理论物理学的高度发展，是Einstein科学理论体系形成的重要指导思想[5]。

4、坚持世界统一性思想。Einstein信奉“自然和谐”理论，他认为自然万物都会以和谐统一的形式存在，而且在其科学研究中也始终贯穿这一思想。他能够以最简约的笔调描绘出深奥的世界图像，从而为理论物理的发展形成重要影响。虽然Einstein的“统一场论”并未获得证实，但是迄今为止，这一思想仍有巨大的鼓舞作用，推动现代物理研究不断前进。

三、结语

在理论物理研究中，Einstein提出在物质空间内并非呈现欧几里德空间状态，而是以黎曼空间状态存在，这一理论为四维空间探索提出了鲜明的指导方向。在近现代理论物理研究中，Einstein的成就如同里程碑一般，彰显出人类文明进步的高度，同时也为后世物理研究发展奠定了坚实基础。

参考文献

[1] 木本荣. 量子引力有效理论的若干问题[D].电子科技大学，2015.

[2] 黄志洵. 影响物理学发展的8个问题[J]. 前沿科学，2013，（03）：59-85.

[3] 薛永红. 追溯历史诉诸哲学 拨散量子理论迷雾[J]. 科技导报，2013，（08）：80.

[4] 孙昌璞. 量子理论若干基本问题研究的新进展[J]. 物理学进展，2001，（03）：317-360.

[5] 杨振宁，乐光尧. 爱因斯坦对理论物理学的影响[J]. 自然辩证法通讯，1981，（02）：27-33.endprint