2025-11-25(写在广义相对论建立110周年)

1915年11月25日,爱因斯坦发表了论文“引力场方程”,一个新的引力理论和一个新的时空理论的正式诞生。

最早接触相对论是高中时候看《果壳中的宇宙》,精美的油印本图书对于小县城的我还是很奢侈的。幸好有大梁这种会买各种书的朋友。这样一本科普书能在男高中生中流传现在想想也是很神奇。借阅还不够,我还手抄了一本,印象中是厚着脸皮抄了一学期没有还。
在高中物理课上,教物理的齐老师说她最喜欢麦克斯韦的电磁理论,忘记出于什么原因我问了她伽利略速度叠加公式会导致超光速的问题。齐老师说她回去看看再给我解答,几天之后她兴冲冲地告诉我要使用相对论中的叠加公式。这可能是我第一次有了对知识的渴望,“少年你需要力量吗?”仿佛我听到了这样的召唤。

后来也买了介绍爱因斯坦和相对论的书自己研究,读到爱因斯坦的假想实验的时候,觉得自己终于明白了速度叠加的问题。当时高中时也听说有其他人也在研究相对论,我内心也有点小骄傲:“哈哈,我也是知道onepiece秘密之人。”

本科时有那么多的物理和数学想学,对相对论反而冷落了,只不过看了一些相关的科普书,比如A.Zee的《老人的玩具》。大四的相对论课也是没怎么听讲,一是觉得老师上课很有糊弄之感,二是大四了心里比较野。就自己看温伯格的书,还有图书馆里找到的讲张量的书,当时莫名觉得,广义相对论和量子力学有很多共同的地方,写了一个小文章,想传到百度上,不过百度没有给我通过,该死。那时我还在野蛮生长,只是浅尝辄止地学习各种各样的知识,没想过要做科研训练,更没想过未来的路。

研究生又回头学相对论,一方面是由于自己的研究课题,一方面是上了Ariel Caticha教授的场论课。Caticha教授两个学期的电磁学用的是朗道的场论书。还让我们重新读了爱因斯坦狭义相对论的论文,作业是让我们顺着爱因斯坦的思路推导洛伦兹变换。

重新学广相,Oleg推荐我看Wald的教材,开始知道了微分几何,乱看一气,稀里糊涂。

在图书馆里寻找各种书,尝试对微分几何发起一次又一次的冲锋。不求甚解,希望能找到一种理解的感觉。让我找到感觉的是Chris J Isham的“Modern Differential Geomtry for Physicists”,(感谢UAlbany的图书馆)爱不释手,一口气看了两遍。寒假的时候和伊朗朋友Mohammed Abedi一起学习了Eric Poisson的“advanced general relativity”,让我有了可以使用相对论做计算的感觉。

现在又重新学习相对论并且教相对论,也是做了不同的尝试:很数学、很科普或者取其中的某种平衡。现在我发现我真正想和大家分享的是物理和数学背后的东西。我想到的一个比喻是,这些物理和数学是天才们的杰作,这些伟大的思想被创造是需要“神迹”的;那么作为凡人之躯的我们,怎么去理解这些神迹呢?我希望找到这样的路。

现在我觉得最舒服的一种上课方式,我开玩笑的称为相声课堂,有一个我的博士生给我“捧哏”,引发各种各样的讨论。当然这也是一种机缘巧合,能有这样的学生。

今天是广义相对论建立110周年,感谢它给我带来的各种人生体验。

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