爱因斯坦梦
（本文是《新发现》的专栏，请勿转载）
进入物理学的人在年轻时或多或少地做过一个梦，就是将来要成为新的爱因斯坦。爱因斯坦和牛顿是物理学史上两个肩挨着肩的巨人，用中国的传统话来说，是两位并肩王，目前还没有见到哪个第三位人物想和他们攀比的。这两位不仅是物理学中，也是整个科学中的并肩王。这么说也许会引起小小的一阵骚动，因为有人会拿出莱布尼兹、达尔文等人来比。牛顿开启了整个现代科学，包括现代科学方法（当然还有先驱伽利略等人），形成了整个经典物理学体系以及发明了微积分，即使是同时发明微积分的莱布尼兹这样的伟大的哲学家也会觉得稍有不如。爱因斯坦则改变了经典物理体系，包括改变了人们的时空观以及参与了量子力学的发现，使得整个现代物理在他的阴影里发展，和牛顿的成就大致相仿。
爱因斯坦距离我们更近一些，所取得的成就对我们造成的影响和震撼更大一些。这么说并不是说牛顿的成就不会给人造成震撼，其实了解科学史的人知道牛顿的三大定律以及万有引力定律完全改变了当时人对地上和天上的物体运动规律的看法。也许是我们在中学就接触到牛顿力学，以及在日常生活中经常接触到牛顿力学的应用，所以对牛顿力学体系造成的震撼有了一定的免疫力。相反，爱因斯坦的相对论效应在日常生活中看不到，中学也不怎么教，所以一个在大学或者研究生阶段刚刚接触相对论的学生会有从难以置信到彻底信服的感受过程。这样，爱因斯坦就很难不成为令人仰慕和企羡的偶像。
我们这一代人，现在大概40岁以上吧，都被70年代末所谓科学的春天的宣传影响了，都有所谓的英雄情结，或者说，都是理想主义者。那时还宣传陈景润这样的人物，以为是为国争光，所以理想主义里还掺杂了一些民族主义都想有朝一日成为英雄。时至今日，我想绝大多数人在现实面前低下了“高昂”的头。牛顿和爱因斯坦这样划时代的人不会像春天中的雨后笋，今天冒出一个明天又冒出一个。事实是，几十年也冒不出一个，牛顿和爱因斯坦的出生日期就隔了差不多两百五十年，何况，能否出现这样的人也和科学是否处在适当的时代有关。
至于今天选择物理作为专业的年轻人，我不十分了解。我想大多数是没有那么大的志向的，只想做一个普通的物理学家，说得更俗一点，只想做一个物理学中的从业者，有一个饭碗。而选择高能物理甚至弦论作为自己研究领域的年轻人会有很大不同，可能很多人还怀揣着做爱因斯坦的理想。你想，高能物理很多年来实验变得越来越困难，理论也是玄想的多，很快得到实验验证的少，与之相应的是就业市场的越来越不景气。选择这个领域安置自己的前途，无疑是要赌一把的，没有一点英雄主义还真的难以坚持。
国内和国外的一个普遍现象是，民科很多。这里民科指的是没有经过正常的专业训练而进行研究的人。由于推翻爱因斯坦或者其他什么物理学中的主要定律吸引力太大，特别对那些想成为英雄的人吸引力太大，研究相对论和量子力学基础的民科就特别多。我想对这些人说的一句话是，好好学习和消化前人经过千辛万苦的努力得来的成果，再下决心走上这条艰难的路。毕竟物理学不是湖南卫视的超女试场和舞台，何况，那些脱颖而出的超女大多数都有正规训练的背景。
有人会拿爱因斯坦本人作为反例，爱因斯坦发现狭义相对论的时候是瑞士专利局的职员。我们需要对历史做一个调查，在爱因斯坦的时代，大多数物理学知识在大学里就能学完。那时还没有爱因斯坦的相对论，也没有量子论，更没有量子场论，物理学需要的最高数学也局限于微分方程。其次，爱因斯坦在专利局上班时并没有闲着，他和其他两位朋友一起下工夫学习当时最新的物理学，包括洛仑兹的电子论。打一个比方，就像现代的学生已经至少得到一个硕士学位，同时在自学最新的粒子物理和圈量子引力，甚至弦论。
最近美国的流行科普杂志《发现》（Discover）有一篇文章，他们自以为是地发掘了6位新爱因斯坦的候选人，我个人觉得没有一位靠谱。这6位准爱因斯坦中年纪最小的也有36岁了。当然时代不同了，我们肯定不能将一百年前作出发现的黄金年龄作为今天的标准，所以36岁是可以接受的。其余五位准爱因斯坦的年纪都超过40岁，包括霍金和威滕。霍金今年66岁，威滕今年57岁，这两位肯定列于我最佩服的同行之列。霍金发现了黑洞的量子蒸发，威滕是当今最好的数学物理学家，如果不是最好的物理学家。即使我们放低年龄的要求，这两位也应该过了创造的黄金时代。他们过去的成就和牛顿或爱因斯坦比当然有很大的距离，所以他们要成为下一个爱因斯坦就得有更大的贡献。
六位候选人中有一位最近被媒体炒得很热，就是里斯（Garrett Lisi），他的关于统一的新理论还有待于同行的检验和承认。至少到目前为止，还没有人在他的工作的基础上做出什么，他的论文也没有专业引用。我个人的观点是他的工作如果不是完全错误的，距离正确的理论还很远。里斯是一个有趣的现象，他今年40岁，有博士学位，不能算民科，虽然他也不在学术机构工作。剩下的三位候选人中我觉得最靠谱的是米尔格罗姆（Mordehai Milgrom），他最有影响的工作是认为暗能量和暗物质并不存在，这些宇宙中新奇的能量组分其实是引力的效应，只不过牛顿和爱因斯坦引力要在很大的尺度上被修改。剩下的两位相对年轻的候选人也都是研究引力的专家。
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《发现》文章：Could the Next Einstein Be a Surfer Dude?
我在文章没有提到的一位准爱因斯坦，Lee Smolin的前妻，美女马可菠萝
（Dr. Fotini Markopoulou, Penn State. “I always thought that if we could look really close, space and space-time would turn out to be not smooth and geometrical, as in Einstein’s theory, but ‘bumpy’ and made up of building blocks,” says Markopoulou.）
上面的解释中Penn State应该改成Perimeter Institute了。
在看到这张照片的那个网站上，我还看到了同行中的大美女露伊斯·杜伦
（Louise Dolan is a mathematical physicist, string theorist and professor of physics at the University of North Carolina at Chapel Hill.）
第7位准爱因斯坦，李·斯莫林
（Lee Smolin, the “new Einstein”, physicist and brain behind the theory of loop quantum gravity）
2008年7月24日 17:41:34
我他妈的先把中英德法语言统一了，同时学两种语言表达同一种东西简直浪费生命。
2008年8月6日 23:56:22
我是一准高一新生(今年要上高一了),初二刚有物理那时，超恨物理，一般也就是７０多分的样子，初三突然对物理超级感冒,物理一下成年级前几了，天天做einstein梦，初中毕业后（也就是现在啦）自学完了狭义相对论（有时一页如果方程多的话能看２０分钟），弦论看不懂（要求的数学知识太高了），广义相对论正在看，假期２个月哪里也没去啊（抱怨一下，我的暑假啊！！！好不容易初３毕业没有作业啊！！！） 这里问几个问题（表笑我啊，我是菜鸟）：１.光子有动质量，没静质量，但光子没惯性，这说明惯性取决于静质量么？ ２.惯性是什么？是不是也是引力造成的连锁效应呢？（请用时空的角度解释，别说什么传统观点 谢谢啦） ３.人只能接触到二维图象（眼睛只能看到平面图象，手摸到弯曲的平面），仅凭大脑，这个世界就真的是三维的么？
最后问一下，您经常上ＱＱ么？如果上，嘿嘿，那就麻烦加一下我啦 我email地址留的是我qq邮箱，so 您知道我的ＱＱ号啦～～ 感激不尽 涕泗横流中！
2008年8月7日 0:38:58
菜鸟飞飞~：
1、不知道你说的光子没惯性是什么意思。
2、惯性是定义而已，爱因斯坦曾经想找惯性的起源，没有成功。
3、这个问题超出我的专业。
4、我不用QQ。
2008年8月7日 0:53:14
菜鸟飞飞~ ：
李老师是大忙人，肯定不用QQ。我也来班门弄斧回答你的问题吧，虽然我也是菜鸟。
1、见下面对2的回答。
2、在正统的牛顿力学中惯性就是惯性质量，就是F=ma里的m。马赫认为惯性是整个宇宙对物理引力作用的效果。
3、这不是物理问题，可以算是元物理问题。你可以找来马赫的《感觉的分析》这本书看看。
最后，我也不用QQ，如果继续讨论你可以去我的blog留言。
2008年8月23日 18:01:39
又有个问题了:
相同物体在不同参考系中对应的势能应该是不同的
相同物体在不同参考系中对应的动能也是不同的
so机械能与参考系有关
大胆猜想一下:能量与参考系有关
对吗???
2008年8月28日 2:20:05
看过后，有一些说不出来感受。
2008年9月3日 10:30:07
爱因斯坦：是我们的榜样！爱因斯坦：超帅！
2008年9月18日 22:40:45
想冒昧請問您對Louise Dolan所做的研究及成就的評價. 謝謝.
2008年9月22日 13:54:20
TO：123
关于“空间是由什么构成的？”，这个问题很简单，但是我现在还不能告诉你，因为我的理论还没有发表，但是我可以明确的告诉你，答案很简单，它是具有科学的明确定义，实际上，它是对整个宇宙的一个定义，谢谢！
TO：李老师
您再回复123的时候举了一个例子，1+1=2是公理，我不知道这是不是您对1+1=2的最高理解认识程度。。。换言之，我想问一个问题，您知道1+1=2的来历吗？（备注：这点对我们理解1+1=2的意义非常重要）
HLA
2008年9月24日 16:21:44
TO：赵夕瑞
回123楼
我喜欢你的这句话！
引用：中国一定会产生一个狂人爱因斯坦,让我们一起为科学努力,相信中华人民吧!
我希望并感觉我就是那个狂人，狂得有道理，狂得让别人服气。。。
论文需要震撼力！如果不是因为SCIENCE对无数据文章的字数限制，可能我去年就发表文章了。。。很可惜
HLA
2008年11月2日 10:15:53
爱因斯坦在《狭义与广义相对论浅说》著作中关于“广义相对性原理的严格表述”章节中说：“现在我们已经有可能提出广义相对性原理的严格表述来代替第18节中所用的表述形式是，‘对于描述自然现象（表述普遍的自然定律）而言，所有参考物体K、K＇等都是等效的，不论它们的运动状态如何。’这个表述形式是不能够保持下去的，因为按照狭义相对论的观念所推出的方法使用刚性参照物体作空时描述，一般说来是不可能的。必须用高斯坐标系代替参考物体，下面的陈述与广义相对性原理的基本观念一致：‘所有的高斯坐标系对于表述普遍的自然定律在本质上是等效的’。”（《狭义与广义相对论浅说》第73页）其实，只要所阐述的物理性质的原理对路，无论采用平直时空的笛卡尔坐标还是弯曲时空的高斯坐标均是可行的。这两种数学方法并不存在相互排斥的性质，它们之间只存在那一种方法的数理解析更为方便和简明的差异。正如量子力学对波-粒函数的数理解析即可运用薛定谔的微分方程；也可运用海森伯的矩阵方程，他们之间是等效的。所以，物理学原理的严格性、科学性不在于选择何种数学方法，而在于原理自身所揭示物理内涵。众所周知，经典力学的基本原理是牛顿定律，至今仍是；但解析牛顿定律的数学方程和方法却层出不穷，至今仍然在推陈出新。所以说数学不是物理学的主人，而是仆人、是拐杖；数学不能对物理学原理进行定性分析，而只能是定量分析。那么广义相对论所揭示的物理内涵是什么呢？是《浅说》再三强调的：“所有参考物体K、K＇等都是等效的。”或者说：“这两种表述方式是同样合理的：‘（1）车厢对于路基而言是运动的。（2）路基对于车厢而言是运动的’。”（《浅说》第47页） 这就是爱因斯坦广义相对论的原理内核。勿庸置疑，单车厢和路基之间相对运动是非周期状态的、彼此不构成中心的相对运动，因此等效性在这此例也可以说得通。然而天体运动是周期性的、绕焦点的椭圆运动，即开普勒三定律所揭示的天体相对运动科学内涵。这种相对性与爱因斯坦上述相对性内涵有本质的区别，开氏是绕中心坐标系周转的相对运动；爱氏是无心坐标系的彼此对移相对运动。可见爱因斯坦广义相对论的要害是否认了天体有心运动的开氏三定律周期法则，正如他自己所说：“这样我们就摆脱了物质宇宙应该具有某种像中心之类的东西的这种讨厌的概念。当然，我们摆脱上述基本困难是付出代价的，这就是对牛顿定律进了修改并使之复杂化，而这种修改和复杂化既无经验根据亦无理论根据。”（《浅说》第82页）也是说开普勒定律与广义相对论相碍，以至遭到爱因斯坦讨厌。然而把单一选择坐标发生的对移效应扩展为普遍意义的物理学原理。或者说把某种数理解析的逻辑上升为物理学原理的确是要付出代价的，这就是伪科学代价。下面我们讨论选择参考物体K与K＇彼此之间是否等效？再分析及其有此相关预言的所谓验证。
2008年12月12日 7:33:26
事情应该是这么样 人是直立行走的动物，婴儿在肚子里还没发育到成熟就要出来了，于是顶着个与四肢比例和不协调的脑袋来到这个世界（最小阻力原理？），坐着都不能坐稳，男孩14岁进入青春期，24岁结束，到脑停止发育，放到其他动物身上这前24年应该浓缩到肚子里，但是人类因为这样大脑却得到了锻炼，所以和其他动物看世界的方式不一样，而爱因斯坦，海森堡，牛顿这些科学的爸爸作出划时代思想的时候都应该是以新生儿（不是婴儿，重新定义的大脑完全成熟的个体）的身份带我们看世界的，之后像普朗克虽然能迈出第一步，但接着的工作也做不出了，这些的差别应该是自然（大脑的自然灵感与认识），而不是经验（成熟后学习和思考）
2008年12月19日 16:47:22
民科属微扰，忽略。按学历定义民科似乎有漏洞，哈哈。
2009年2月8日 9:57:59
爱因斯坦是我最崇拜的一位物理学家，我希望自己的将来能走出一片天地。关于他的先《相对论》我们有许多都是只能称“奇”。很多都不能理解。
2009年2月10日 16:11:36
无数的儿童怀揣着自己的梦走向科学，他们有的“变志”了，他们有的放弃了，有的被无情的淘汰了，而走到最后的可能又忘记了自己的“梦”。
有梦的孩子很多，而圆梦的岗位很少，被淘汰下来“民科们”，为了那个梦，就只能自己摸索。是不是应该给民科们更多的机会呢？是不是该给有梦的孩子更多的机会呢？
2009年3月21日 23:48:51
李淼老师：
感谢您文章，让我学到了很多，也明白了许多。
2009年3月26日 14:56:31
爱因斯坦也是站在巨人的肩膀上。
再一个爱因斯坦没有出现，并不是说大家的个人智力逊色多少，而是作为一个物种的智力水平还未达到再一次飞跃的要求。
而且我对中国的教育深表怀疑。在这样的土壤上，我认为很难。
直到现在我们都没有读过多少原著，我们总是被课本包围，这些人在写的过程中有没有违背原作的意思很难说，尤其是有的老师居然叫我们赶快发文章，便于找工作。痛恨之。试想在这样的环境中培养出来的都是什么“人才”。
2009年4月14日 17:26:28
我们绝大多数人兴高采烈地忙忙碌碌，其实是做很多无用的事。 这话对百年物理发展而言说的很形象，爱同学是不可超越的、要超就超的远远的……
2009年5月7日 15:26:18
‘Unthinking respect for authority is the greatest enemy of truth.’ - A. Einstein
盲目尊重权威是真理的最大敌人。 -爱因斯坦
作为一名中学物理教师,本人对牛顿,爱因斯坦是非常尊重的.但在水星问题上有点质疑.
人民教育出版社 1999 年 6 月出的高中物理第五册，介绍了水星进动与广义相对论的有关知识，并说明：“ 关于轨道运动的研究要用到许多高等数学和理论物理知识，即使是定性的讨论也很困难，所以这里只好又一次直接给出结论。”的确如此，太让高中生们为难了，不要说这些学生，就是他们的物理老师，绝大多数也未学过广义相对论。[08年新版第二册”水星近日点的旋进应有每百年４３＂的附加值＂］
爱因斯坦用高深的黎曼曲面来描述引力的涡旋场，并采用史瓦西度规的假设计算水星近日点进动的问题，但数学毕竟不能取代物理。因此，广义相对论对水星进动的解释也并非十全十美的。在爱因斯坦考虑太阳引力场时，曾把太阳的引力场看成一个球对称的引力场，但这只是一个近似，由于太阳 25天自转一周，使其引力场并非完全成球对称分布，这种影响的结果相当于一个扁球场所产生的引力场，我们把这种效应称为自转引起的日扁率。1966 年，美国的迪克和格尔顿伯格观测的日扁率是 5.0 ± 0.7 ×10^-5， 根据这个结果预计，在水星 43″的进动效应中，将有8% 即 3″的贡献来自于日扁率效率，这也就是说，若将日扁率的实际观测计算在内，由广义相对论所计算出来的结果就会和实际观测结果有 3弧秒的偏离，如再考虑介质阻尼，岁差常数误差等的影响，其误差可能达到 5 角秒 /百年左右。
水星进动？
1。开普勒设想引力象车轮辐一样，一方面使行星保持在它们的轨道上不能跑掉{牛顿万有引力}；另一方面又随着太阳的自转迫使行星绕太阳公转{涡旋力}。本人用卡文迪许扭秤已测出旋转球周围有涡旋力 存在，并得出公式。用涡旋力补充后的牛顿引力公式，可解释并计算许多问题。广义相对论的预测——惯性系拖曳{frame dragging}应当是涡旋力。
2。按开普勒的设想，太阳发出一种类似磁力线的东西，我们不妨称之为引力线，太阳自转带动引力线旋转，向九大行星传递涡旋力。九大行星公转角速度小于太阳自转角速度因此产生进动。月球也是如此，获得角动量，远离地球。如果卫星公转角速度等于地球自转角速度，则卫星不切割引力线，不受涡旋力，地球同步轨道卫星就是如此。如果卫星公转角速度大于地球自转角速度，涡旋力阻碍卫星运动，则卫星角动量减少，轨道衰减下降，成千上万颗废弃的人造天体都是如此，火星的卫星火卫一也是如此。
3。太阳不自转或自转角速度小于水星公转角速度，水星不仅不能进动，反而要退动。因此用史瓦西度规解决水星进动[牛顿理论偏差值]，本人实在不敢苟同。若用广义相对论的惯性系拖曳来解释水星进动，本人认为倒是不错的。当年爱因斯坦用水星进动问题攻克了牛顿的坚固堡垒，现在看来是个方向性的失误。
4.解决水星进动[牛顿理论偏差]目前方法很多,国内就有十几种,但用涡旋力补充的引力理论来解释,小学生就能懂[定性分析],高中生可定量分析.
參考資料：
1．
周衍柏. 理論力學教程 .(第一版) 北京:人民教育出版社， 1979-4
2．
潘永祥 自然科學發展簡史.(第一版)北京大學出版社，1984-12
3．
F. W .SEARS等. 大學物理學.1979-3
4．
I.A.SIMOV.宇宙.地球和大氣.1972
5．
C.SAGEN.太陽系.1975
6．
A.P.FRENCH.牛頓力學.1971
7．
易照華.天文學進展. 1983-6-8
8．
南京大學天文系.天文知識.1976-9
9．
魏鳳文.時空物理縱橫.
10．
向德琳.唐沅.銀河系自轉曲線. 天文學進展.VOL.NO.4P356.
11.“用卡文迪許扭秤實驗測引力切向分量”《物理通報2002.9》
12.《神秘的渦旋力·萬有引力的伴侶》江西教育出版社電子書2003.3
13.《神秘的渦旋力·萬有引力的伴侶》21世紀出版社2005.3
2009年6月12日 10:07:22
牛顿有牛顿的哲学体系，爱因斯坦又有他的体系。所以未来如果有一位足以与他们相当或者超越他们的物理学家，就必须是首先在哲学上产生重大突破的人物，否则就只是在前二位物理学大师的摇篮中玩耍的孩童。