愛因斯坦為什么沒完成統(tǒng)一場理論？石瑜（復(fù)旦大學(xué)物理系教授）早在他獲得諾貝爾獎后的演講中，愛因斯坦就說過：“兩個相互獨立的場（導(dǎo)向力場和電磁場）的存在不能滿足靈魂尋求的統(tǒng)一”，“我們在數(shù)學(xué)中尋找統(tǒng)一的場

愛因斯坦為什么沒完成統(tǒng)一場理論？

石瑜（復(fù)旦大學(xué)物理系教授）

早在他獲得諾貝爾獎后的演講中，愛因斯坦就說過：“兩個相互獨立的場（導(dǎo)向力場和電磁場）的存在不能滿足靈魂尋求的統(tǒng)一”，“我們在數(shù)學(xué)中尋找統(tǒng)一的場論，在數(shù)學(xué)中，在物理學(xué)中其中引力場和電磁長度只是同一場中的不同分量。”

愛因斯坦在他后期的統(tǒng)一場論上花費了大量精力，但是失敗了。

愛因斯坦總是局限于廣義相對論和麥克斯韋電動力學(xué)的經(jīng)典理論，而忽略了當(dāng)時已經(jīng)發(fā)展起來的量子力學(xué)所描述的微觀物理，這并不奇怪。我們知道愛因斯坦不喜歡量子力學(xué)，認(rèn)為它是不完整的。這使他無法參與基于量子力學(xué)的前沿研究。

事實上，愛因斯坦相信，如果統(tǒng)一場論建立起來，量子力學(xué)的難題也能迎刃而解。

自然界有四種基本的相互作用：萬有引力、電磁相互作用、弱相互作用和強相互作用。后來發(fā)現(xiàn)電磁相互作用和弱相互作用統(tǒng)一為弱電相互作用。這是在基于量子力學(xué)的量子場論的框架下進(jìn)行的。

愛因斯坦在統(tǒng)一場論方面的工作受到時代的限制。由于沒有相關(guān)實驗，愛因斯坦在這一領(lǐng)域的工作僅限于數(shù)學(xué)，缺乏物理學(xué)。這就是它不起作用的原因之一。

Weinberg曾經(jīng)說過，愛因斯坦的想法的問題在于“沒有東方系統(tǒng)可以將電磁場的六個分量與度量張量的十個分量連接起來。洛倫茲變換或其他坐標(biāo)變換將電場和磁場轉(zhuǎn)換為兩者的混合物，但沒有將它們與引力場混合的變換

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