大衛.玻姆提出了宇宙全息論的假設來解說，認為我們三維世界的物理現象，是高維度(或無限維度)的投影，有如從不同角度看魚缸裡的魚。 愛因斯坦場方程（詳見廣義相對論條目）：它具體表達了時空中的物質（能動張量）對於時空幾何（曲率張量的函數）的影響，其中對應能動張量的要求（其梯度為零）則包含了上面關於在其中做慣性運動的物體的運動方程的內容。 他提出光線經過太陽引力場會彎曲的言論，於1919年經英國天文學家亞瑟‧愛丁頓的日全蝕觀測，結果獲得證實。 「愛因斯坦」和「相對論」，在西方從此成為家喻戶曉的名詞。
詳細科普解說，請看李傑信博士，即將在十月底，由台大出版社印行的 “宇宙的顫抖” 一書。 愛因斯坦時代的非基督徒科學家和一般人相信，宇宙是自有永有的，宇宙不是被創造出來的、也不會改變，物質元素不滅，而且我們所處的銀河系就是整個宇宙。 相對論改變人對於絕對時間和絕對空間的想法──原來時間和空間並非絕對，也非獨立，時間和空間竟然有彈性，而且是四維的時空結構。 1945年，第一顆原子彈在美國新墨西哥州的沙漠試爆成功，證實從質量轉換成能量可以釋放巨大的能量。 今天的核能發電，以及其他的核能應用，已經成為我們日常生活的一部分。
愛因斯坦相對論: 黑洞和其它致密星体
|作者：盧昌海 本文選自《物理》2021年第6期 不知有沒有讀者看到本文標題會閃出一個念頭：「Lorenz」 (姑以「洛倫茨」為中譯)拼錯了… 1914年8月21日，一支德國天文探險隊計劃在俄羅斯克裡米亞地區的日全食期間進行觀測。 但隨後第一次世界大戰爆發，探險隊被俘，裝備也慘遭沒收。 如果這人給他的手錶或他的手絹一個特定的速度，它們將以恆定的速度沿直線運動。 遲早電梯都會撞碎，電梯外的觀察者將去參加一個意外事故的葬禮。
對此，人們不妨持開放和歡迎態度，給李子豐一次自證的機會。 當然，學術無禁區，學術圈更不能固步自封，甚至以反偽科學的口號反「民科」大搞學術壟斷和霸權，這不利於全民科學素養的提升，也不利於學術自由和創新氛圍的形成。 所以，不妨對「民科」寬容一些、包容一些，給予「民科」自由探索的空間。
他的小組先後對水星、金星與火星進行了雷達實驗，證明雷達回波確有延遲現象。 開始有人用人造天體作為反射靶，實驗精度有所改善。 這類實驗所得結果與廣義相對論理論值比較，相差大約1%。 例如：引力波的觀測和雙星觀測，有關宇宙膨脹的哈勃定律，黑洞的發現，中子星的發現，微波背景輻射的發現等等。 然而，有一點應該特別強調：我們可以用一個實驗否定某個理論，卻不能用有限數量的實驗最終證明一個理論；一個精確度並不很高的實驗也許就可以推翻某個理論，卻無法用精確度很高的一系列實驗最終肯定一個理論。 對於廣義相對論的是否正確，人們必須採取非常謹慎的態度，嚴格而小心地作出合理的結論。
為此，有許多人說，愛因斯坦做出對人類貢現的偉大成果時，用了兩個工具：數學，用於闡述理論；音樂，用於啟發思維。 •愛因斯坦一家會守信地在5點到達赫維茨那已是外套、琴盒和嬰兒用具的一陣噪雜聲的家，他們演奏巴赫、莫扎特和亨德爾。 對於米列娃（愛因斯坦的妻子）來說，這種拜訪是一週中的高潮，音樂是聯繫她的過去和愛因斯坦的一根脆弱的線索。 後來，人們發現宇宙加速膨脹，這現象的最簡單說法是宇宙常數不為零，而是一個很小的數值10−52m−2。 動了，發生了作用，有了現象，重新被測到了，就是顯了。
這是20世紀初期第三個被發現的重要量子理論[註 5]。 愛因斯坦的廣義相對論在天體物理學中有非常重要的應用。 愛因斯坦引力場方程式描述處於時空中的物質如何影響其周圍的時空幾何，並成為愛因斯坦的廣義相對論核心。 在愛因斯坦提出廣義相對論之後的100年，人們又做了許許多多的實驗來驗證廣義相對論，比如愛因斯坦的廣義相對論匯出的一個結果：當星球的質量足夠大，半徑足夠小，就會變成光都無法逃脫的黑洞。 當兩個大質量天體彼此圍繞對方旋轉，宇宙空間的彎曲就會像波一樣擴散，這就是引力波。 使用牛頓定律，星光夾角應該是0.875″，而根據愛因斯坦廣義相對論計算，這個結果是1.75″。
更具体地说，在暴胀的动力学中起到关键作用的势能函数在现阶段只是简单推测来的，并没有经过一个物理理论的推导。 12和Peskin 2007；特别地，观测显示除了少到可以忽略的一部分之外这些物质基本上不是由通常状态下的基本粒子组成的（即它们并非强子组成的物质），参见Peacock 1999，ch. 关于在太阳引力场中雷达信号到达金星或水星等行星后返回的延迟，参见Shapiro 1964，其教学性的介绍可见于Weinberg 1972，ch. 参见Kennefick 2005 以了解爱丁顿爵士的早期经典测量；关于现代更多更新的同类测量概述参见Ohanian & Ruffini 1994，chapter 4.3。 现在所能达到的最精确测量方法是通过脉冲星，参见Shapiro et al. 2004。 关于定义广义相对性原理以及将其从广义协变性的观念中分离出来这一过程中所遇到的困难，参见Giulini 2006b。
時間間隔與引力場有關 引力場的存在使得空間不同位置的時間進程出現差別。 從地面上看，圓盤上除轉動軸的位置外，各點都在做加速運動，越是靠近邊緣，加速度越大，方向指向盤心。 從地面上還會看到，越是靠近邊緣的點，速度越大。 根據狹義相對論，同一個過程，越是發生在靠近邊緣的位置，這個過程所持續的時間就越長。
愛因斯坦相對論: 引力透镜
根據其目前供職的燕山大學官網介紹，李子豐教授生於1963年，中國石油大學畢業，具有研究院（自然科學）身份，其研究方向主要為油氣鑽採工程和油氣井杆管柱力學。 據稱，其建立了油氣井杆管柱力學理論體系，並得以在石油與天然氣鑽採工程中得到廣泛應用。 圓盤上的人認為，盤上存在着一個引力場，方向由盤心指向邊緣。 既然靠近邊緣位置的時間進程比較緩慢，盤上的人就可以得出結論：在引力勢較低的位置，時間進程比較慢。 從這兩個基本原理出發可以直接得出一些意想不到的結論。
另外我認為他的音樂風格使我不可名狀地感到咄咄逼人。 如果我不能憑本能抓住一部作品的內在統一，那我就不會喜歡這部作品。 拜蘭回憶起愛因斯坦時說，有一天他在學校聽到愛因斯坦在用小提琴演奏一首莫扎特的奏鳴曲，他被演奏中表現出來的力量和優雅震驚了。
愛因斯坦相對論: 相對論質量
广义相对论预言光子的路径在引力场中会发生偏折，即当光子途径一个大质量物体时路径会朝向物体发生弯曲。 这种效应已经通过对来自遥远恒星或类星体的光线途径太阳时的路径观测得到证实。 而且，愛因斯坦作為一個在專利局工作的業餘青年學者，也無需為自己的大膽猜想付出任何代價。 比如1900年愛因斯坦的論文《毛細現象的結論》的猜想就大多是錯的，可這絲毫不會影響到愛因斯坦。 反過來，如果愛因斯坦在大學中教書，他可能會因此被嘲笑好多年，影響了他的進展。
- 時間空間的彎曲結構取決於物質能量密度、動量密度在時間空間中的分佈，而時間空間的彎曲結構又反過來決定物體的運動軌道。
- 相对论也可以解释为何水银在常温下是液体，而其他金属却不是。
- 但在弱场情形下可采用线性近似，由于从遥远的天体辐射出的引力波到达地球时已经非常微弱，这时线性化的引力波已经足以精确描述其到达地球时的强度，其引起的空间距离的相对变化大约在10-21或更低。
- 而後來的研究通過全局幾何揭示了更多的關於黑洞的普適性質：研究表明經過一段相當長的時間後黑洞都逐漸演化為一類相當簡單的可用十一個參數來確定的星體，包括能量、動量、角動量、某一時刻的位置和所帶電荷。
- 研究人員宣佈，當兩個黑洞於約13億年前碰撞，兩個巨大質量結合所傳送出的擾動，於2015年9月14日抵達地球，被地球上的精密儀器偵測到。
在廣義相對論中，物體總是沿着四維時空的直線走。 儘管如此，在我們看來它在三維空間中是沿着彎曲的路徑。 （這正如同看一架在非常多山的地面上空飛行的飛機。雖然它沿着三維時空的直線飛，它在二維的地面上的影子卻是沿着一條彎曲的路徑。）廣義相對論的另一個預言是，在像地球這樣的大質量的物體附近，時間顯得流逝得更慢一些。 這是因為光能量和它的頻率（光在每秒鐘裏搏動的次數）有一種關係：能量越大，則頻率越高。
利用普朗克衛星收集到的宇宙微波背景資料、超新星目錄，以及SDSS和DES望遠鏡對遙遠星系的形狀和分佈的觀測，研究人員可以對參數進行估算，然後將重建的引力與ΛCDM模型的預測進行比較。 福德曼補充道：「若尋找廣義相對論漏洞的意圖有朝一日實現，它將超越我們目前對宇宙的習慣性認知，掀起新物理學重大發現的大革命。並且這樣的成功將幫助我們，探索並抵達四種自然力的終極理論——大統一理論。 在一項新的研究中，研究人員報告了一項最野心勃勃、涉及廣義相對論未攻克難題的挑戰結果。
他們分析了一項雙脈衝星系統的實驗——2003~2009年，7臺不同的輻射望遠鏡從世界各地完成了這項實驗。 其實，在愛因斯坦之前，就有人根據牛頓定律計算出光線經過太陽附近的會發生偏折，只是，用牛頓定律計算出的結果只有愛因斯坦的一半。 不過，地球的引力還不夠大——如果一束光在地面上運動3000km, 由於引力影響造成的光線偏折也只有0.5mm，所以愛因斯坦電梯實驗沒辦法在地面上實現。 太陽的引力遠遠比地球強大，假如光線經過太陽附近，光線的偏折就會達到可以觀測的程度。 一個移動粒子產生的電場，若用勞侖茲變換轉換到固定坐標系下，會出現對應磁場的項。 相對的，一個移動粒子產生的磁場，若在一個速度和粒子相同的坐標系來觀察，磁場會消失，轉變為電場。
可惜龐加萊錯了，愛因斯坦幾乎在他所有開拓性的領域，無論是狹義相對論、廣義相對論還是光的粒子性、鐳射理論、原子理論，都提出了正確的理論。 而根據等效原理：電梯向上的加速度等效於一個向下的引力場，所以如果電梯沒有加速度，但是處於引力場中，光線也會向下彎折！ 早期的黑洞研究主要依赖于求得爱因斯坦场方程的精确解，著名的解包括球对称的史瓦西解（用来描述静态黑洞）和反对称的克尔解（用来描述旋转定态黑洞，并由此引入了能层等有趣的属性）。 而后来的研究通过全域几何揭示了更多的关于黑洞的普适性质：研究表明经过一段相当长的时间后黑洞都逐渐演化为一类相当简单的可用十一个参数来确定的星体，包括能量、动量、角动量、某一时刻的位置和所带电荷。 这一性质可归纳为黑洞的唯一性定理：“黑洞没有毛发”，即黑洞没有像人类的不同发型那样的不同标记。
从本质上说，这种进动是由于引力对时空几何的影响，以及对物体引力的自能量的贡献（其意义包含在爱因斯坦场方程的非线性中）。 现在已经观测到了所有能够进行精确轨道进动测量的太阳系行星（水星、金星、地球）的相对论进动，而且已经观察到某些脉冲双星系统的轨道进动效应，其效应要比太阳系内行星高出五个数量级。 广义相对论中，任意轨道的拱点（轨道上最接近或最远离系统质心的点）会发生进动，这使得轨道不再是椭圆，而是一个绕着质心旋转的准椭圆轨道，其总体上看接近于玫瑰线的形状。 爱因斯坦最早通过近似度规来表示牛顿力学的极限，并将轨道运动的物体看作一个测试质点从而在理论上得到了这一结果。 这一结果的重要性在于，它能够最简洁地解释天文学家勒维耶在1859年发现的水星近日点的反常进动，而这对于当时的爱因斯坦而言是最终确认引力场方程的正确形式的一个重要依据。
每一个爱因斯坦场方程的解都是一个宇宙，这里的宇宙含义既包括了整个空间，也包括了过去与未来——它们并不单单是反映某些事物的“快照”，而是所描述的时空的完全写真。 每一个解在其专属的特定宇宙中都能描述任意时间和任意位置的时空几何和物质状态。 爱因斯坦理论中的引力场和其他场的更多区别还在于前者是自身相互作用的（是指它在没有其他场出现时仍然还是非线性的），并且不具有固定的背景结构（在宇宙尺度上会发生演化）。 考虑到这些模型都是高度对称从而被简化的，人们很容易去猜测奇点的出现是否只是理想状态下的不自然产物。 然而著名的由全域几何证明的奇点定理指出，奇点是广义相对论的一个普遍特色结果，并且任何有质量的实体发生引力坍缩并达到一个特定阶段后都会形成奇点，而在一系列膨胀宇宙模型中也一样存在奇点。
在完成了狹義相對論之後，愛因斯坦開始尋找一種能夠擺脫這兩個限制的理論。 這一理論的主要思想是，引力——即兩個物體之間的吸引力——並不如牛頓理論中所述的力，而是空間自身的特徵，或者更準確地說，是空間和時間的特徵。 在愛因斯坦的新理論中，空間和時間被合併為「時空」。 在牛頓的理論中，空間和時間是所有物理過程發生的「舞臺」。
- 最為基礎的即是廣義相對論和量子物理的定律應如何統一以形成完備並且自洽的量子引力理論。
- 暗物质存在的证据：一部分来自于对宇宙学参数的确定以及对星系和星系团的一些观测，参见Peebles 1993的第十八章；一部分来自于引力透镜，参见Peacock 1999，sec.
- 弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克度规，以及其他描述宇宙的时空几何都具有过去的奇点（世界线的开端），这被称作大爆炸奇点，而有些还具有未来的奇点（大挤压）。
- 宇航員到一個黑洞附近的星球去探險，他們在星球上只過了幾個小時，但是在遠處接應的宇航員時間卻過了20多年。
- 讓我們假想一個在摩天大樓內部自由下落的電梯，裏面有一個蠢人。
比如，超大質量雙聯黑洞或雙聯中子星的內旋合併。 狹義相對論提出前，從日常生活經驗，人們認為時間和空間都是各自獨立，並且絕對存在。 自伽利略時代以來，這種絕對時空的觀念就開始建立，牛頓提出的牛頓經典力學和經典運動學，就是在絕對的時空觀基礎上成立。 而愛因斯坦的相對論在牛頓經典力學、馬克士威經典電磁學的基礎上，首次提出「四維時空」的概念，認為時間和空間都不是絕對的，絕對的是它們的整體──時空。 他寫下了質量如何產生重力的萬有引力公式，再加上他所提出的物體運動必須服從的三大運動定律，構成了牛頓力學的體系，主導我們對物理的認知達數百年。 直到愛因斯坦發表相對論後，物理世界才又往前跨出了重要的一步。
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