愛因斯坦改行去釣魚，對科學也沒什麼損失，他這是犯了多大錯誤？

2020-10-18 星辰大海種花家

愛因斯坦犯過兩個最大的錯誤，一個是他承認的宇宙常數問題，另一個是他一起開創，但卻愛恨交加反對了一輩子的量子力學。著名的愛因斯坦研究專家亞伯拉罕·帕斯在《愛因斯坦曾住在這裡》一書中說就算1925年後，愛因斯坦改行釣魚以度過餘生，這對科學來說也沒什麼損失。下面來看偉大的愛因斯坦到底犯了多大錯，居然淪落到釣魚都沒啥影響？

關於宇宙常數

牛頓開創的經典力學時代曾經有過300多年的輝煌，無數科學家為之努力與奮鬥，拉普拉斯以此為基礎為其開啟經典天體力學，勒維耶以此計算發現了海王星，更有開爾文勳爵的大言不慚「未來的物理學只能在小數點後6位尋找存在」，普朗克導師建議他改行......但其實就像開爾文勳爵說的兩朵烏雲，第一朵烏雲出現在光的波動理論上，第二朵烏雲出現在關於能量均分的麥克斯韋-玻爾茲曼理論上，前者直接導致了狹義相對論的誕生，而後者則是開啟了量子力學的大門！

而愛因斯坦犯的錯誤卻是在廣義相對論上，狹義相對論是集眾人大成，但廣相卻是愛因斯坦獨立思考的理論。1916年推出後首先就被用來解決1849年勒維耶發現的水星進動問題，完美解決！而史瓦西拿它解出了天體坍縮成黑洞的史瓦西度規，還預言了光線彎曲！

廣義相對論描繪的宇宙

但愛因斯坦將廣相應用到宇宙學上推出廣相宇宙學卻是在光線彎曲驗證之前的1917年，但他發現了一個可怕的事實，因為廣相宇宙學下的現代宇宙是動態的，但當時宇宙學的主流觀點卻是靜態的，偉大的愛因斯坦在此時退縮了，幹了一件特別不符合愛因斯坦風格的事，他在廣義相對論的引力場公式上加了個宇宙常數，以讓宇宙處在靜態模式下。

但1922年弗裡德曼通過假設各向同性得到了一個弗裡德曼方程，在這個方程中宇宙常數可以消除，從而得到了一個膨脹的宇宙，而勒梅特在5年之後獨立得到了這個結果。更喪氣的是1929年哈勃通過觀測得到了一個膨脹的宇宙！

絕版的照片+絕了的臺詞

所以愛因斯坦說，加上宇宙常數是他一輩子犯過的最大的錯，但其實這並不是，還有一個他為之奮鬥終身的錯誤。

愛因斯坦是量子力學的開創者之一，但他也反對了一輩子量子力學

普朗克在黑體輻射上試圖統一維恩公式和瑞利-金斯公式時創立了量子這一概念，他將量子化的概念引入他拼湊出的公式中後大獲成功，這是量子第一次以不連續的方式出現在世人面前！

大約5年後的1905年3月份，愛因斯坦發表了關於光電效應的論文，從光量子的角度闡述了光量子在金屬表面轟擊出電子的過程，當然光電效應最早應該是赫茲首先發現的，可惜赫茲並沒有深究。

因此說愛因斯坦和普朗克兩人在二十世紀初為量子力學拉開了帷幕並不過分，但具有相當諷刺意味的是，這兩位偉大的量子論鼻祖在量子化這一概念上非常不徹底，仍然還抱著過去的麥克斯韋經典電磁理論和因果論不放，當然絆腳石算不上，但愛因斯坦的反對造成了物理界對量子論認知上的分裂，產生了極為深遠的影響。

  • 上帝不擲骰子

量子論的戰場最初是從光子開始的，但戰線最長，涉及範圍最廣的卻是在電子的戰場上，玻爾在1913年提出了量子化並不徹底的原子模型，從此開始了玻爾和愛因斯坦之間將近半個世紀的恩恩怨怨，其中最著名的當然要算第五屆索爾維會議中，愛因斯坦和玻爾之間那個著名的爭吵「上帝不擲骰子」「愛因斯坦，你不要指揮上帝怎麼做」。

背景：海森堡的矩陣力學和薛丁格的波動方程的源頭都是經典的哈密頓函數，但矩陣力學的出發點是從粒子的運動方程，薛丁格則是從波動方程出發，不過薛丁格與泡利以及約爾當都證明了兩者在數學體系上是完全等價的！這預示著什麼，還有矩陣力學古怪的乘法交換律以及波動方程中那個代表波函數的神秘希臘字母ψ，沒有人知道是什麼！

波恩以敏銳的直覺發現了ψ的意義，它代表一種隨機，一種概率，ψ的平方代表了電子在某個地點出現的「概率」。波動方程或者說矩陣力學所能預言的只能是電子出現的概率，經典物理的因果論，決定論就此破產，物理進入了概率時代！

1927年3月海森堡發表了著名的不確定性原理，即：電子的位置和它的動量無法同時獲知。但再經典也無法描述出電子的波粒二象性，不確定性原理只是從粒子的角度去考慮了電子的行為。

因此玻爾在1927年的科莫會議上提出了互補原理：電子的波和粒子在同一時刻是互斥的，但它們在更高的層次上是統一在一起的，電子的這一兩面被納入到一個整體中（當時仍不完備），但比較可惜的是愛因斯坦和薛丁格都未能出席：

玻爾在科莫會議上以《量子公設和原子論的最近發展》的演講第一次闡述了波-粒的二象性，用互補原理詳盡地闡明我們對待原子尺度世界的態度。他強調了觀測的重要性，聲稱完全獨立和絕對的測量是不存在的。

在第五屆索爾維會議上玻爾正式提出了著名的互補原理，和波恩的概率解釋，海森堡的不確定性原理，三者共同構成了量子論中著名的「哥本哈根詮釋」核心。而愛因斯坦和玻爾的第一次正面交鋒也在這裡發生了。愛因斯坦認為ψ的機率分布暗示了一種超距作用，違背了相對論的信息傳遞不能超過光速的限制。愛因斯坦對因果論有著無比虔誠的信仰，他堅決不相信哥本哈根詮釋中的三個核心描述，特別是概率解釋，簡直令人不可接受。

老頭子不擲骰子，這是愛因斯坦在1926年寫給波恩的信中如是說道，老頭子是愛因斯坦對上帝的暱稱，但此時他將這句話又擲地有聲的對玻爾說道，但玻爾回敬毫不客氣：「愛因斯坦，別去指揮上帝應該怎麼做！」

愛因斯坦在反對量子論的道路上是鑑定的，他不遺餘力的提出各種思想實驗，在第六屆索爾維會議上提出了神秘光箱實驗，不過毫無懸念的被玻爾用愛因斯坦的廣義相對論所擊敗，不死心的愛因斯坦又在1935年和同事波多爾斯基和羅森一起發表論文《量子力學對物理實在的描述可能是完備的嗎？》提出了一個著名的思想實驗，一個不穩定的大粒子衰變成兩個關聯的左右自旋的小粒子，根據守恆定律，那麼在遙遠宇宙的兩端，它們將會出現超距聯繫作用，出現違背相對論原理的超光速信號傳遞。這就是著名EPR佯謬。

EPR佯謬

當然玻爾認為，在觀測之前，它們仍然處在疊加狀態，無論它們身處何處，因此在觀測時候坍縮成左旋或者右旋根本不會出現所謂的瞬間傳遞信息的可能，

貝爾不等式

不過愛因斯坦並未就此就向玻爾屈服，但當時也無法驗證，不過在1953年，英國物理學家D·玻姆同樣認為哥本哈根詮釋對物理實在的解釋是不完備的，從而提出了隱變量理論，1965年貝爾在波姆的隱變量理論上提出了著名的貝爾不等式，但從1970年代至今，貝爾不等式給出的結果大都是否定的。

貝爾不等式實驗驗證示意圖

如果各位有興趣，也可以去了解下1982年巴黎奧賽光學研究所的阿斯派克特的實驗，這個實驗徹底證明了EPR只是一個佯謬，愛因斯坦徹底失敗了。

當然愛因斯坦早已在1955年去世，不過愛因斯坦到死也未能改變他試圖將物理回歸經典面目的努力，這也許是他一輩子的遺憾，但這是量子物理的勝利。有很多人認為愛因斯坦是量子物理最大的絆腳石，但他的老對手玻爾並不怎麼認為：愛因斯坦讓量子論更加完備！

愛因斯坦錯了嗎？大家應該各有評判！

相關焦點

  • 愛因斯坦一生中最大的錯誤是哪個?宇宙常數還是量子力學?
    本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。愛因斯坦犯過兩個最大的錯誤，一個是他承認的宇宙常數問題，另一個是他一起開創，但卻愛恨交加反對了一輩子的量子力學。著名的愛因斯坦研究專家亞伯拉罕·帕斯在《愛因斯坦曾住在這裡》一書中說就算1925年後，愛因斯坦改行釣魚以度過餘生，這對科學來說也沒什麼損失。
  • 愛因斯坦說,這是他一生所犯的最大的錯誤
    經過組裡最好的語言學家的修改——弗裡德曼的德語水平大概和愛因斯坦的法語水平差不多，弗裡德曼勇敢地把這篇論文投給當時世界上最為知名的物理學期刊——《物理學雜誌》。那是1922年，雜誌很快就接收了這篇文章。他以為愛因斯坦會非常喜歡這篇文章，因為自己證明了1915年的公式——拋開那個隨意的Λ項的簡單的G=T已經蘊含了非常深刻的結果。而如果如他所願，愛因斯坦可能最終會放棄那一項。
  • 愛因斯坦為了讓宇宙符合他心中模樣,犯了一個錯誤,十分離譜
    英國的科學家說過：「再好的射手都要脫靶的時候」每個人都會犯錯，上到知名的偉人，下到無名小卒，大家都會犯錯，翻臉錯無需耿耿於懷，只要知錯能改就好，著名的科學家愛因斯坦曾經說過，他這輩子犯的最大的錯誤就是在廣義相對論方程式中加入『宇宙常數』，愛因斯坦當初在寫下廣義相對論方程式之後，發現了方程式中描述的宇宙
  • 愛因斯坦最大的科學錯誤是什麼呢?
    本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。客觀地說，人無完人，孰能無過。在這個世界上，不可能存在不會犯錯的人。而且很多時候犯錯的過程，也是積累經驗的過程。科學史上的大神們，比如：愛因斯坦，牛頓都曾經犯過一些錯誤。而且牛頓還曾經利用自己的權威去打壓過自己的對手，比如：胡克、萊布尼茨等人。
  • 被稱為天才般的愛因斯坦,其實也犯過錯誤,但被人所原諒
    如今 ，愛因斯坦幾乎是神話般的存在！他的理論在學界依舊佔據權威地位，在民間，他已經被過度神話！ 可畢竟 他是人，而不是神，是人總會犯錯的。今天我們來看看 愛因斯坦在哪些方面都犯過錯？在1936年，愛因斯坦在「科學」雜誌上發表了一篇文章，詳細描述了「由於光在引力場中的偏離而導致的星狀透鏡的作用」。
  • 微引力透鏡是啥,愛因斯坦在引力透鏡上犯過的錯誤
    這兩句話是中國古代智慧的結晶，任何人都可能犯錯誤，無論他曾經多麼偉大過，小編這裡絕對沒有含沙射影的說某些人，今天我們要說的是千年偉人愛因斯坦在引力透鏡上犯過的小錯誤。愛因斯坦曾經就說過我們永遠不可能觀察到這一神奇的現象，但現在，現實像一個冰冷的巴掌，我們確確實實的觀測到了，並且天文學家還在努力，希望觀察到更多此類現象，並從中了解到更多關於恆星與宇宙的知識。「微引力透鏡」的現象最先是由偉人愛因斯坦的廣義相對論預言的，並不是直接觀察到的。這個現象的原理正如字面意思所表述的那樣：引力發揮著透鏡的作用，操控物體發出的光線的軌跡。
  • 為什麼說「宇宙常量」的提出是愛因斯坦一生中所犯的最嚴重錯誤?
    阿爾伯特·愛因斯坦不僅是最傑出的物理學家，並且是一位富有哲學探索精神的思想家。因為有了「宇宙常量」的引入，對於「宇宙是在擴張還是在收縮」這一問題未能作岀預言，是愛因斯坦自認為一生中所犯的最為嚴重錯誤，這也許成為他終身的遺憾。
  • 愛因斯坦未經驗證就推出了相對論，而且都正確，他是怎麼做到的？
    曾經有這樣幾句話形容理論和實驗物理界的科學家：「理論物理廢紙，實驗物理費錢，理論和實驗物理費米」，當然這是褒獎費米同志是二十世紀最後一位理論與實驗物理兼備的罕見人才，費米這樣的科學家實在難得。但我們今天要說的卻是一位連費米都仰望、二十世紀物理界的超級大佬：愛因斯坦，他是理論物理界的地位首屈一指，他創立的理論，整個二十世紀甚至二十一世紀都在驗證！
  • 第九篇:愛因斯坦一生最大的「錯誤」與宇宙的大小
    相對論的創立者愛因斯坦曾經因為自己的「錯誤」而認輸，然而，這個錯誤成為當今物理學最大的疑問之一。時間來到20世紀二十年代，美國邀請全世界著名的天文學家來華盛頓科學院喝茶，在科學院大禮堂中邊喝茶邊討論一些問題，銀河到底有多大？漩渦星雲到底是什麼？宇宙還有其他星系嗎？
  • 愛因斯坦:6-3=6?他到底發現了什麼?會寫下錯誤的等式!
    喜歡科學和物理的人都會知道一個著名的天才，他的名字叫愛因斯坦。想必所有人都會了解愛因斯坦的少許故事，大概都知道，愛因斯坦是一個數學極其不好的人，知道愛因斯坦是一個很不愛學習的孩子，但是天才往往都有自己的特點。
  • 世界天才的自負與孤獨:愛因斯坦晚年犯的錯
    《愛因斯坦也犯錯：天才的一生》，[美]戴維·博達尼斯著，李軍剛、李力、程書明譯，外語教學與研究出版社2020年2月出版 相對論光環之下的愛因斯坦是人們心目中的科學天才。當然，再偉大的科學天才也會犯錯，而且，偉大的人物還常犯偉大的錯誤！博達尼斯的這本《愛因斯坦也犯錯：天才的一生》想告訴你的就是這一點。
  • 愛因斯坦錯了嗎?科學家在相對論上的「最大錯誤」被揭露
    在一次播客中，阿爾伯特·愛因斯坦(ALBERT Einstein)發現了相對論中的一個錯誤，他說這是自己科學生涯中「最大的錯誤」。這一假說被分為兩個領域——狹義相對論和廣義相對論。狹義相對論適用於基本粒子及其相互作用；廣義相對論解釋萬有引力定律，適用於宇宙學和天體物理學領域。然而，後者迫使愛因斯坦承認他在接下來的幾年裡犯了一個錯誤。愛因斯坦的靜態宇宙模型是這位科學家在1917年提出的進一步模型，他將引力理論應用於整個宇宙。
  • 愛因斯坦一生中犯的最大錯誤，他曾拼命彌補，卻最終未能如願
    一、一生中最大的錯誤愛因斯坦生活在二戰時期，愛因斯坦認為，將這三項連在一起，只要其中任何一項發生了變化，其他兩項就會隨之發生變化，這可以讓一種物質產生隱形的效果。因為核武器事件的影響，愛因斯坦不想再讓自己的研究變成產生戰爭的工具。所以對於這項研究，愛因斯坦雖然一直沒有放棄，但卻都是自己在私下裡進行，從來沒有想過要公開。其實，當時美國的海軍也正在進行一個跟這種理論非常相似的實驗——彩虹計劃。
  • 愛因斯坦引入宇宙常數到底是不是錯誤的
    在談到愛因斯坦犯下的錯誤時，人們立即想起愛因斯坦(在與喬治·伽莫夫的談話中)所說的他一生中犯下的最大錯誤：宇宙常數的引入。在愛因斯坦完成了他廣義相對論的空間、時間和引力理論的表述之後，他在1917開始考慮整個宇宙的時空結構。然後他遇到了一個問題。
  • 偉大的廣義相對論場方程,卻讓愛因斯坦說犯了一生中最大的錯誤
    ，他在自己的方程中添加了一個叫宇宙常數的項，當加了這個項後，他終於解到了一個永恆不變的宇宙。愛因斯坦後來稱這是他一生中最大的錯誤，因為後來哈勃的觀測結果，明確地說明了宇宙在不停地膨脹。其實在1922年，俄羅斯物理學家弗裡德曼就算出了不含宇宙常數項的相對論場方程，他發現愛因斯坦的解只是一個特例，並且極不穩定，他的研究表明，宇宙在不停的運動之中。
  • 愛因斯坦在物理上犯的四個著名的失誤是什麼?後來被誰證實的?
    愛因斯坦是美國德籍著名的物理學家、思想家以及哲學家。他在理論物理上的貢獻舉世矚目，所提出的相對論晦澀超前，推動著人類科學向前發展。愛因斯坦對科學的探究讓他取得了常人無法企及的成就，被認為是繼伽利略、牛頓以來最偉大的科學家，直至現在，關於愛因斯坦大腦的研究還甚囂塵上，可見他對後世的影響多麼深遠。然而流傳世間的大多是他偉大的成就，縱觀他的一生，失誤之處也不在少數。
  • 愛因斯坦真正偉大之處是什麼?科學家:敢於承認錯誤!
    愛因斯坦的偉大之處就是敢於打破常規，提出與前人不同的觀點，哪怕是牛頓的經典力學。而在宇宙方面，通常我們於生具來的感受與知覺告訴我們，空間是空間，時間是時間，二者各自絕對獨立並豪無關聯地客觀存在著。愛因斯坦的偉大就在於，他告訴我們：空間與時間根本不是原有的那種關係，我們被原有的感受與知覺給欺騙了。愛因斯坦的偉大還在於敢於承認錯誤，正像中國古語所言：人非聖賢孰能無過。愛因斯坦在研究宇宙常數的時候，曾經犯過一個錯誤。宇宙常數其實還是愛因斯坦最先提出的。1917年愛因斯坦利用他的引力場方程，對宇宙整體進行了考察。
  • 愛因斯坦對美國貢獻巨大，為何被監視，曼哈頓計劃將他排除在外
    愛因斯坦被美國監控在這之後，愛因斯坦向政府提出自己不適合在科學院搞研究，願意去大學當個教授，並搞一些其他研究；而美國政府也擔心失去愛因斯坦這個科學怪才然而，隨著美國對愛因斯坦的監控手段越來越多之後，這位科學巨匠，也發現了政府對他實施的監控。
  • 愛因斯坦對美國貢獻巨大,為何被監視,曼哈頓計劃將他排除在外
    愛因斯坦對世界的貢獻有多大，許多相信人都非常清楚；然而，愛因斯坦對美國的貢獻有多大，很多人或許就不知道了。愛因斯坦對美國的貢獻，遠比對世界的貢獻更大，因為他，地球最高科技武器原子彈產生了，因為他，人們的天文科技水平也進入了新的時代，同樣因為他，美國國家核心科技開始領先世界。因此，愛因斯坦對美國的貢獻是遠超我想像的。
  • 科學:愛因斯坦至少錯了5次
    當時的每個人都認為，根據現有的信息，宇宙是靜止不變的，但他的方程總是不一致。為了使它們符合數據，他在方程中加入了他稱之為宇宙常數的因子。在隨後的幾十年裡，當他得知宇宙實際上在膨脹時，他大概會驚呼：「那就把宇宙常數扔掉吧！」眾所周知，他認為這是他最大的錯誤。但即使愛因斯坦的錯誤也提供了信息。