大学物理 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (2): 55-.doi: 10.16854/j.cnki.1000-0712.250099

• 物理学史与物理学家 • 上一篇    下一篇

回看二十世纪量子物理学史中的爱因斯坦#br# 纪念爱因斯坦逝世70周年、狄拉克逝世40周年、#br# 希尔伯特逝世80周年(二)和希尔伯特的竞争—从泊松方程到引力场方程#br#

赵松年, 于允贤, 王川   

  1. 1. 中国科学院 大气物理研究所,北京100029;2. 国家地震局 减灾中心,北京100029;3. 北京师范大学 人工智能学院,北京100875
  • 收稿日期:2025-02-27 修回日期:2025-03-28 出版日期:2026-05-15 发布日期:2026-05-21
  • 作者简介:赵松年(1939—2025),男,天津市人,中国科学院大气物理研究所研究员,主要从事大气湍流探测和信息处理.
  • 基金资助:
    国家自然科学基金委(62071448)资助.

  • Received:2025-02-27 Revised:2025-03-28 Online:2026-05-15 Published:2026-05-21

摘要: 本文探讨物理学史中一个令人困惑的问题,就是爱因斯坦几乎苦苦探索近八年之久的引力场方程,希尔伯特却在聆听了爱因斯坦的6次相关报告之后,就能在建立引力场方程的竞争中,几乎同时到达终点,这中间自然存在从物理学思索引力问题和从数学思索引力问题的不同,或者说,物理学家和数学家对待和处理引力问题的方式以及着眼点不同.他们二人各自对泊松方程的深入思考与分析,从中获得了重要的启发,由此确立了各自建立引力场方程的正确思路.但是,如果深入思考,就会很自然地提出是否存在其他的学术观点和探索思路,妨碍爱因斯坦顺利地思考引力问题?无疑,这是一个科学界的值得深思与探讨的问题.为了比较,本文给出了爱因斯坦从物理概念和希尔伯特从变分学推导引力场方程的全过程,内容简单易懂;涉及到张量这一数学工具,文中对此给出了简单、明了、概念清晰的论述。为了提高可读性,文中附有作者绘制的从矢量到张量的新颖图示,相信读者朋友读过此文,必定会对广义相对论的引力场方程、变分学方法和张量与矢量的关系有更深入的理解;对爱因斯坦和希尔伯特两位著名科学家不同的研究风格和创造模式也会有所领悟.


关键词: 引力场, 度规张量, 黎曼弯曲空间, 闵可夫斯基时空, 最小作用原理