反相对论人士

时间:2023-12-02 02:59:02

当一些人不喜欢科学结论时,他们会诉诸阴谋论以及伪科学,并对其污名化。爱因斯坦对此深有体会。在写给朋友马塞尔·格罗斯曼(Marcel Grossmann)的信里,他写道:“这个世界是一个奇怪的疯人院, 每个车夫、每个服务员都在讨论着相对论是否正确,而是否相信这个理论取决于政治倾向。”

爱因斯坦收到了大量号称证伪其理论的外行人写的信。在20世纪20年代,形成了一股反相对论运动,参与者甚至包括物理学教授和诺贝尔奖得主,他们采用的策略与今日的创世论者、反气候变化论者如出一辙。

在所有针对爱因斯坦的批评里,最引人注目的当属来自柏林帝国理工学院的物理学家恩斯特·格尔克(Ernst Gehrcke,1878—1960)的。如同许多实验物理学家一样,他很不喜欢深刻改变时间与空间概念的理论。在1921年,他论证说,放弃绝对时间的概念会混淆因果律的根基。他首先在学术期刊中提出反对意见。但是在1919年日全食证实了广义相对论的一项重要预言后(详见第1章),爱因斯坦一跃成了媒体明星,广义相对论获得了更为广泛的公众影响力。

在1920年8月,随着在柏林爱乐音乐厅举办的一系列反对爱因斯坦的公共讲座,反相对论运动在德国甚嚣尘上。这些讲座包括格尔克的一个报告,他把其数年来都不怎么成功的论调又老调重弹了一遍;还有德国科学家保罗·韦兰(Paul Weyland,1888—1972)充满“激情”的演讲,正是保罗组织了这一系列讲座。这一事件也让爱因斯坦开始严肃地思考离开德国的决定。

格尔克与许多爱因斯坦的反对者都有联系,从天文学家、哲学家到学校老师,也包括诺贝尔奖得主约翰内斯·斯塔克(Johannes Stark)和菲利普·莱纳德(Philipp Lenard)。一个名为“国家学院”的组织诞生了,它的名头和带有组织名字抬头的文件都让这个组织带着一种学术派学院的气质。实际上,这个组织扮演了网罗爱因斯坦反对者的国际组织的角色。组织的发起人是美籍瑞典裔科学家阿维德·雷乌特达尔(Arvid Reuterdahl),时任明尼苏达州圣保罗市的圣托马斯大学工程与建筑学院院长。

由于担心科学变得越来越专业化,“国家学院”的创立目的是,通过将科学发现糅合为一个对大自然统一的、宗教性的理解,重新将知识的不同分支连接起来。对于雷乌特达尔而言,体现科学在现代的专业化与不可理喻的最佳例子莫过于相对论了,而“国家学院”的成立宣言中有一半都是对爱因斯坦理论的激烈攻击。这一乍看起来令人尊敬的学术协会所开展的有组织的抹黑活动,意味着爱因斯坦有了一个死对头。

反相对论人士

“疯狂的异想”

“国家学院”的美国分部包括一些“大腕”,如在加利福尼亚州马雷岛上的美国海军天文台工作的天文学家托马斯·西伊(Thomas See,1866—1982)。在20世纪20年代早期,他发表了一系列文章,指责爱因斯坦抄袭,并宣称相对论是一种“疯狂的异想”。

雷乌特达尔热切地想要同遍布全球的爱因斯坦反对者们建立联系,于是他在1921年接触了格尔克,想要建立一个德国分部。格尔克一开始招募到的德国物理学家都认为相对论没什么用,因为用经典物理就可以解释所有的天文观测现象。陆陆续续加入“国家学院”的还有哲学家、工程师和医生,甚至还有一个退休的少将。

为什么会出现这么一个由外行和科学家拼凑的“奇形怪状”的联盟呢?一个比较冠冕堂皇的理由是,那些爱因斯坦的反对者通常对科学的未来感到担忧。理论物理日趋数学化的本质与传统的认知产生了冲突:有些人认为科学应该是一个简单的系统,一个受过教育的外行应该就可以理解。相对论是一个威胁——据1919年的《纽约时报》报道,爱因斯坦说过“只有12个聪明的人”可以理解这个理论(见图2.7)。高等数学在物理理论中所扮演的越来越重要的角色似乎把物理学拉离了现实。

20世纪20年代对于德国而言同样是一个风雨飘摇的年代,恶性通胀、政局动荡。在这个充满不确定的世界里,有些人认为科学应该作为一个坚实的基础,成为一个可以信赖的对象。

一些反对者攻击的是爱因斯坦本人——民主主义者、和平主义者、犹太人;另一些人会转到反犹太主义的阴谋论里。雷乌特达尔在1923年写道:“我们在美国的问题是,由于犹太人的影响,所有的科学期刊都对反相对论的工作关上了大门,报业则几乎全部处于犹太人的控制之下。”

到20世纪20年代中期,反相对论人士面临的是压倒性的抵制,大多数人都克制住了自己,不再公开地与相对论为敌。许多人直接放弃了反对态度,而“国家学院”作为一个中心化的反爱因斯坦活动组织的角色也迎来了终结。然而对相对论的反对声时至今日仍有回响。某些网站声称相对论是“被自由派重点推广”的,并且列出了32个原因说明为什么这个理论是错误的。不过起码今天的相对论反对者中学术派人士的参与度低了许多,且其出镜率比起20世纪20年代也下降了不少。也许在今天只有一小部分服务员还在争论相对论到底是否正确。

当我们说时空弯曲时,它在弯向哪儿?

这个问题与宇宙学家在一个世纪来不断面临的一个老生常谈的问题是相关的,通常这个老生常谈的问题是这样表述的:“如果空间在膨胀,那么它往哪里膨胀?”简单的回答是,它没必要向任何地方膨胀。

我们通常会用一个二维比喻来理解空间膨胀。可以想象,气球膨胀的时候,气球表面的小点会相互远去。这里,气球的二维表面就对应着我们的三维空间。当然,我们可以看到气球是在往另一个维度膨胀。但即使处于这个二维平面上,我们依然有办法了解其部分性质,比如它究竟如何弯曲。通过观察气球表面的点的一些性质,以及弯曲的线和角度在气球膨胀时如何变化,我们可以将其与一张平坦的纸区分开来,而不需要考虑更高的维度。

这就是气球表面的所谓内秉曲率。类似地,由具有质量的物体或者引力波引起的时空改变可以由时空的内秉曲率描述,我们只需要用到三维空间和一维时间。

然而,尽管更高的维度并非必需,它们仍然有可能存在。在一些猜测性的物理理论里,宇宙是一张飘荡在更高维空间中的弯曲的膜。