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在科学界有句调侃的话是这么说的“理论物理学家废纸，实验物理学家费电”，而爱因斯坦就属于理论物理学家，高性能的科学设备对他来说是没用的

爱因斯坦理论的超前性是无可置疑的，1916年发表的广义相对论就预测了黑洞和引力波以及引力透镜的存在，然而人类直到几十年后才在宇宙中真正发现了它们，目前为止我们对宇宙的了解还没有突破爱因斯坦的理论。

其实广义相对论才是爱因斯坦真正超前的理论，因为它完全是靠爱因斯坦个人天才般的洞察力和想象力才诞生的。而狭义相对论思想在同期已经有一些人具备了，爱因斯坦不过是发表的早而已。

科学理论是科学家对物质世界的一种预测和推演，如果理论和后续的观察结果相匹配，那么这个理论就是正确的，反之如果理论与实际观测不符，那么就说明这个理论还有待完善。由此可见科学理论的诞生更多靠的是科学家本人的想象力和洞察力。

宇宙探索未解之迷

在没有现代科技的帮助下，爱因斯坦在20世纪初提出了相对论，而验证该理论的实验都在数十年后才成功进行，尤其是引力波，直到提出100年后才被实验证实。相对论的巨大成功，让爱因斯坦成为与牛顿并肩的最伟大物理学家。

相对论是爱因斯坦一生最大的成就，尤其是广义相对论，这最让爱因斯坦引以为豪。爱因斯坦曾经说过，如果没有他，狭义相对论五年内就会被别人提出。但如果没有他，广义相对论五十年内也不会被别人提出。从爱因斯坦的言论中可以看到，狭义相对论当时已经是呼之欲出，这是有着时代背景的，爱因斯坦也是站在巨人的肩膀上才有了突破。

当时，迈克尔逊和莫雷的实验让物理学家产生了很大的困惑，因为实验发现光速是不变的，与参照系的选择无关。而且在更早之前，麦克斯韦从理论推导出了光速是一个常数。基于这样的事实，爱因斯坦从完全不同的角度提出了狭义相对论，认为光速是不变的，而时间和空间才是相对的。

在狭义相对论提出之后不久，爱因斯坦发现这套理论体系无法把引力纳入其中，狭义相对论只能描述惯性系。在思考引力与惯性力问题时，爱因斯坦的思想获得巨大突破，他从几何角度来描述引力作用，由此创立了广义相对论。广义相对论的预言在当时很难得到实验的测试，直到数十年上百年后，才有高精度实验来验证，并且现在还在不断经受住最严苛的检验。

火星一号

毫无疑问，爱因斯坦是现代物理学的奠基人，他在科学领域的地位，可以与牛顿，伽利略等伟大的科学家们相提并论。爱因斯坦对世界科学的贡献之大，提出了许多超前的理论。其中包括有广义相对论，狭义相对论和量子理论等等。

爱因斯坦生活的年代科技并不发达，可就是在如此落后的时代，却产生了如此伟大的科学家，还提出了如此多超前的理论，这是什么原因呢？

这是由许多方面的原因决定的，有他自身原因，当然也有外在原因。能成为科学家，首先离不开他聪明发达的大脑，爱因斯坦十分的聪明，他智力很高，又具有极强的推理能力和创新思维。他从小就开始学习科学和哲学，并且对科学具有极大的兴趣，到26岁时，他就发现表了量子理论，提出量子假说。36岁时，提出了广义相对论，之后，更是一发不可收拾，发表了大量的科学论文。可以说，爱因斯坦能提出那么超前的理论跟他自身经历也分不开，从小对科学的学习已经给他奠定了基础，再加上科学靠的是敢于想象，而爱因斯坦做到了1，他从小就锻炼自己的创新思维，想象力，日积月累，他的思维也就越来越超前，所以能提出超前理论，我们也就可以理解了。

爱因斯坦能提出那么超前的理论，也离不开别人的帮忙。当时，他碰到了一个问题，弯曲的时空如何用数学进行描述？他数学能力有限，只能找他的好友格罗斯曼帮忙，格罗斯曼帮他找到了黎曼几何和张量分析这两张方法，因此，爱因斯坦才能够发表一系列论文著作，并与格罗斯曼合作发表了广义相对论的第一条引力场方程，虽然后来被发现有致命弱点，但不管怎样，爱因斯坦在提出科学理论的道路上是少不了外力的帮忙的。

总之，爱因斯坦能在当时科技不怎么发达的条件下，提出那么超前的理论，可以说也是历史的必然了，毕竟我们的世界是需要这些伟大的科学家的，他们的到来简直就是我们人类的福音！

时间史

爱因斯坦是现代物理学的奠基人，是与牛顿并肩的最伟大物理学家。爱因斯坦属于理论物理学家，具有超常的思维能力和创造力。

在被称为物理奇迹年的1905年，年仅26岁的爱因斯坦发表了多篇划时代的论文，光量子理论指导了人类在量子理论的进展，提出质能方程，推动原子核能的利用。

其中，爱因斯坦更重要的工作就是他提出的相对论，对千百年来人类时空观的进行了革命。狭义相对论提出对于高速运动物体，观测会发现尺缩钟慢，质量增加，再到光速不变。

随后十年间，爱因斯坦更是突破自我，进一步创立了广义相对论，从而把相对论发展到包括引力和加速运动的情况，为宇宙学的研究奠定了发展道路。

爱因斯坦在中学时就开始思考；“如果一个人以光速和光波一起跑，会看到什么现象”。作为一个追光的好奇少年，他一直为这些问题所激励。

爱因斯坦的工作当然建立在他坚实的数理基础之上，在16岁就自学完微积分。后来进入苏黎世联邦工业大学师从闵可夫斯基。

作为世上最伟大的科学家，爱因斯坦具有超前的思维和富于想象的探索精神，广义相对论提出的光在引力场的红移，直到1960年后才由实验测定太阳的引力红移来证实。

量子实验室

爱因斯坦是著名的理论物理学家！理论物理学家完全通过纯粹理性来思考的。我理解本文的提问者的问题是爱因斯坦是怎样思考的。

纯粹的理性是什么？哲学家的定义是不借助感性［通过我们的感官以及经验］来认知事物，为什么哲学家会有这样的价值观呢？因为这种感性认知方式描述的真理是不一般的，举个例子就是天圆地方，地心说，等等。不是事物的本质，而哲学家是要认识真理的，因此感性受到了批判。其中之一就是康德的纯粹理性批判理论，而爱因斯坦也读了这本书，并由此觉悟。他本人曾说过想象力比只是更重要，当纯粹的理性插上想象力的翅膀，纯粹的理性犹如一双识得真理的眼睛，而想象力能带她去任何想要看的得地方

他的思考具体点说就是由我们已证实的一般性理论［这个也必须由他确认具有一般性］出发，通过严谨的逻辑演绎，《这个逻辑也必须是他自己通过纯粹理性批判具有一般性逻辑的》

最具有爱因斯坦本人特征的就是他的想象力是我们一般人无法比拟的，想象力带他进入量子世界，在时空中穿梭！

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答：爱因斯坦是理论物理学家，理论物理学中的创作性工作，最重要的是靠物理自觉和天才的灵感，而非数学计算和模拟。

纵观整个科学史，每一次基础物理学的革命，都离不开一项数学新工具的发明。

比如牛顿力学，就离不开微积分；玻尔兹曼的统计力学，离不开概率论；爱因斯坦的广义相对论，离不开黎曼几何。

这些数学新工具的发明，给基础物理的新理论提供了前提条件；但是这些理论要想继续发展，就离不开数值计算。

牛顿建立经典力学后，科学家们利用牛顿力学定律，去推算天体轨道就遇到了很大的困难，比如三体问题和湍流问题，一般情况下就只能进行数值计算和模拟。

爱因斯坦提出相对论也是一样的，狭义相对论的数学基础不难，但是广义相对论的数学基础却不简单，比如就有拓扑学、非欧几何等等。

然后爱因斯坦从几个假设出发，建立了完整的相对论力学，基础物理的建立并不需要复杂的数值计算，需要的是物理自觉和天才的灵感。

但是现代科学也遇到一个问题，基础物理学建立之后，衍生出一大批物理学的分支，很多分支领域都需要复杂的数值计算，甚至可以说没有计算机的话，几乎是不可能完成的任务。

比如科学家在研究两个星系相互碰撞时，理论分析无法解决如此复杂的模型，唯有超级计算机进行长时间的计算和模拟，科学家才能得到星系碰撞的理论结果。

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艾伯史密斯

先说说爱因斯坦的引力波和黑洞吧！因为这两个近几年已经被证实真实存在了，可见爱因斯坦伟大！

2016年，微信朋友圈的一个消息被刷屏，引力波被发现了！

爱因斯坦于1916年证明引力波存在，而就在同一年，他还提出了激光的原理；过了大约50年，人类研制出激光发射器；2015年（距离爱因斯坦提出广义相对论100年），人类利用激光技术，首次探测到了爱因斯坦从理论上证明存在的引力波。2016年2月11日，在爱因斯坦得到引力波的精确性质后整整一个世纪，LIGO小组正式宣布人类首次直接探测到了引力波。

在物理学中，引力波是指时空弯曲中的涟漪，通过波的形式从辐射源向外传播，这种波以引力辐射的形式传输能量。

2019年4月10日，又一消息在微信朋友圈刷屏，黑洞被发现了！

当天全球六地（比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京和美国华盛顿）同步召开全球新闻发布会，事件视界望远镜（EHT）发布了位于巨椭圆星系M87中心的黑洞照片，这也是有史以来首张黑洞照片。这项发现不仅让我们首次一睹黑洞真容，还让人类在引力极强的极端环境中验证广义相对论。

黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大，使得视界内的逃逸速度大于光速。“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。

很了不起吧，但问题为什么爱因斯坦智慧那么超前？我认为理论永远是超前于技术的，而现在技术的发展还没有达到现有理论的高度，还有很大空间。而现在这些技术手段对“相对论”理论的深入研究是没有多大提高的，只是多了一些验证的手段罢了。

知道了吧主

提出相对论，更本不需要计算机，计算机即便有有也帮不上忙。只需要知道两个原理即可：

1.物理定律在一切惯性参考系中都具有相同的数学表达形式。

2.光速不变原理。

基于这两个原理，爱因斯坦只需要进行大量的推理就可以导出相对论的各种关系式和方程式，并不需要计算机的数字计算能力。

相对论是一组方程，是思维推导过程得到的结果，而非计算得出的结果。对于计算机，数字计算确实厉害，速度很快；但是计算机没有灵魂，它只能够依靠人们编写的算法进行计算，而不能够进行原创性的罗辑思维推导。让计算机去推理相对论，它一万年也得不到。反倒不如一点演草纸，加一支笔写写画画来的快。

我们看看爱因斯坦广义相对论的方程形式：

看到吧，全是各种字符，而且各个字符代表的意思也很不一样。我们看着简单，其实这是一个复杂的二阶线性偏微分方程，更本无法靠计算机推导得出，而且即便是解这个方程，计算机也无能为力，因为微分方程不是数值运算!

大名鼎鼎的黑洞（史瓦西解）就是这个方程的一个解，其表达式形式如下：

够复杂吧，完全是一堆字母组成的式子，计算机更本无法运算!

所以说，计算机再在厉害，它也就只能够依靠人了发明的公式或者算法进行数值计算，你让计算机解微分方程，特别是一些复杂的微分方程，它基本是完全懵逼的。

科学探秘频道

看到这个问题我先愣了一下，我没有奇怪题目中“科技不发达，没有计算机”这件事情，我奇怪的是“超前”二字。

因为理论上来说，任何一个物理学家，所研究的东西，或者提出的理论都不可能过于“超前”。

当然，这可能是我与题主对于超前的理解不一样。

我试图理解题主的超前的意思，大概是这么两类方向吧：第一，该理论提出之后当时的人们都不理解，或者不认同，直到很久之后才认同。第二，该理论提出之后，预言了很多东西，在随后很久之后才一个个被证明。

如果从这个意义上来说，确实挺超前的。

而我前面说的，任何一个物理学家，所研究的东西，或者提出的理论都不可能过于“超前”的意思是：任何一个物理学家，在研究过程中使用的工具，尤其是像爱因斯坦这样的理论科学家，使用的数学工具，以及用到的物理定理，都是当时整个科学界通用的工具，同样，以历史上的科学史来说，任何一个时代的物理学家研究的问题，也都是当时学界遇到的问题——这意味着两件事：第一，这个物理学家不可能跳过当前还没有研究清楚的物理问题，去“超前”的研究下一个物理问题（毕竟有先后关系）；第二，这个物理学家在研究这个物理问题的时候，也不可能在新的数学工具没有发明之前，就使用这个工具。（当然，牛叉如牛顿，研究的过程中竟然发明了微积分，那就是特殊情况了，不过这也没有推翻前面的“跳过当前的工具进行超前研究”的说法。）

我这么说，看起来似乎有些较真儿，但还真不是，而是我想说出爱因斯坦的“超前理论”的本质：缘起不超前，结论超前。

首先，我们按部就班的说明一下物理学家的简单分类：理论物理学家和实验物理学家。当然，有八卦说这两拨人一段时间互相看不起对方，这种事情咱们就不聊了。简单来说，理论物理学家是利用当前的理论，实验结果以及数学工具（这是科学体系的公共必备工具）来解决，解释某些新现象，或者某些旧有理论无法解释的现象。而实验物理学家，主要是通过现实的实验，发现新的现象，或者与旧有理论不符合的现象。

爱因斯坦属于理论物理学家，对于他来说，真正有用的其实是实验数据，当前理论体系，数学工具，而这三个东西，计算机能帮的忙大概就是爱因斯坦理论推演过程中有些烦了，打打dota换换脑子，或者看看自己珍藏的小电影撸一把睡觉，明天继续推演。（天哪我都在说些什么！）

然后我们说一说爱因斯坦主要研究的几个所谓“超前”的理论：

爱因斯坦得诺贝尔奖是因为光电效应，不过关于这个部分，似乎并没有认为有什么超前的。

而主要被认为是超前的，是狭义相对论和广义相对论。尤其是广义相对论。

据说爱因斯坦说过，狭义相对论如果不是他提出，五年内就会有人提出，而广义相对论如果不是他提出，未来五十年都不会有人提出。（据说而已，我没有考证）

我们按照顺序，先看狭义相对论的提出缘起：

简单来说，狭义相对论主要是针对当时物理界遇到的大难题：光的速度不随参照系变化而变化——在光之前的所有物质，都符合参照系速度叠加原理，也就是说，一个物体的速度，与它的惯性参照系（伽利略参照系）的速度有关。但是光非常不一样，不论是理论计算（麦克斯韦），还是实际测试，人们都发现光的速度与参照系的速度无关，都是恒定的速度。

这是当时物理界的“公开问题”，而爱因斯坦的狭义相对论的缘起，也是为了解决/解释这个问题的——这就是缘起。

但是狭义相对论的理论结果却很“反常识”，其基于光速不变的客观事实，得出了不同速度下的时间不同的结论。这个结论显然超出当时物理学界的认识，以至于“诺奖”当时都没有因为这个理论而给他颁发奖。

当然，在随后的时候，狭义相对论被实验证实了，在随后的日子里，人们才逐渐接受这个当时不被接受的理论。

从上面的简要过程，我们可以得出一个结论：狭义相对论的提出缘起，是在当时的物理问题范围内的，可以说是个主流问题，并没有超前性。而所谓超前的部分，是爱因斯坦给出的结论，与大多数人士的认识不能达成统一而造成的“社会现象”。

而在这个理论推演的过程中，爱因斯坦使用的工具，也是当时整个物理学界的基础工具，理论，数学，以及实验数字。在这方面，也没有所谓的“超前”现象。

所以狭义相对论的超前现象，与其说是超前，不如说是当时整个学界的认知后腿问题，换言之，这是一个社会问题。

下面我们来说广义相对论。

如果说狭义相对论的超前问题主要体现在结论的“反常识”，那么广义相对论从结果上来看，简直是打开了新天地：提出了空间压缩，理论上发现了黑洞，预言了引力波等等……

别的不说，就拿引力波来说，还是这几年才被监测到的东西！

如果只看这些结果，确实会觉得匪夷所思。不过我们如果回到爱因斯坦当时的那个场景，会发现爱因斯坦提出广义相对论的缘起非常简单：狭义相对论不够用！

什么意思？狭义相对论那么牛逼，短期内都没有多少人理解，竟然还不够用？

确实如此，狭义相对论虽然解释了光的参照物，以及时间等问题，但是狭义相对论有一个“坑”，或者我们说有一个致命的限制——必须在惯性参照系下才能使用。

为什么说这是一个坑呢？因为真实的宇宙几乎没有惯性参照系呀！

什么是惯性参照系？就是没有外力，系统保持静止或者匀速直线运动才有效，一旦涉及外力加速度就没用了。

放眼整个宇宙，到处都是万有引力，你要是爱因斯坦，你拿着自己的狭义相对论，作何感想？

大概要唱悟空——我要这铁棒（狭义）有何用！

在这种情况下，只要工具允许，智商允许，于情于理，都希望在之前狭义相对论的基础上，让这个理论更加贴近于现实，也就是考虑力（更多情况下是引力）的因素。

换言之，广义相对论的提出缘起也并不超前：如果说狭义相对论的提出缘起是为了解决当时的实际物理问题的话，广义相对论的提出缘起更像是爱因斯坦对自己理论的一次现实化完善。

但是考虑引力这句话说起来容易，即便是以爱因斯坦之才，也用了十年时间才将其整体提出。

基于这个前提，我们就可以一脉相承的理解广义相对论里面“五花八门”的结论了：

等效原理：惯性力场与引力场的动力学效应是局部不可分辨的——在惯性参照系的基础上引入引力的基础

时空关系，以及在时空下质量使得时空弯曲，进而呈现出万有引力的效应等

很明显的，广义相对论完全超出了爱因斯坦原本的预期（假设爱因斯坦最初有预期的话），不仅仅在狭义相对论的基础上引入了引力，并且在引入之后，有更多基于此的结论。

当然，我们并没有办法重现爱因斯坦这十年间的具体过程，所以我们无法得知，这些结论，是爱因斯坦在推演广义相对论过程中的“意外”发现，还是他本身就有打算推演这些问题。

我们能知道的是，由于爱因斯坦希望解决狭义相对论无法适用在有外力的情况下这个缘起，而着手引入引力等外力，但是我们知道，对于理论科学来说，一旦开始推演，其结果并不是在最初就可以预料的。有一些结论（几乎可以肯定的说），就是在推演的过程中发现的。

这意味着，对于爱因斯坦这样的理论物理学家来说，为了使得当前的理论更加完整而进行的推演（缘起不超前），而推演的过程，以及这个过程中可能出现的结果，一定有可能是超出该物理学家的预期的（也就是结果的超前）——这几乎是一个必然的结果。

对于理论物理学家来说，探索性的推演，这样的状态是符合客观规律的。

为什么我要花这么大的篇幅来解释这件事情呢？

因为我不希望神化爱因斯坦。

如同我在一些其他问题里，拒绝黑爱因斯坦，牛顿，达尔文等科学家一样（例如XX晚年信神了，这意味着XXX之类的问题），我也不希望我们从一个否定的极端，变到另一个神秘化的极端。

对于科学家们，我建议我们用科学的眼光来看待他们，以及他们的成果。

他们在自己的时代，致力于用自己的智慧，解决了自己的时代遇到的问题，这是他们成为科学家的客观基础。

同时，他们在解决自己时代遇到的问题的过程中，同时有了跨时代的发现，这种发现源于他们的时代需求，又“幸运”的超出了他们的时代需求，这是他们成为伟大科学家的契机，也是科学跳跃式发展的动力。

我们可以崇拜这些科学家们的智商，眼光，思路以及结论，但不需要将其供奉在有“神秘化”倾向的位置，毕竟，这也不是科学的发展观。

当然，我这样的描述，希望不会给一些读者“我否认爱因斯坦智慧”的误解，恰恰相反，爱因斯坦一直是我非常钦佩和喜欢的一位科学家，小的时候我也因为他的理论中的一些结论幻想过，那是非常美妙的一段时光。

只不过，我们应该正确理解“超前”的意义：正因为他们是时代的，他们才有可能是超前的。

我是江南沐雨，《众神聊斋》作者。

沐雨纵横众神聊斋

这个问题，我总结下来可以有这么三方面:

对物理学独有的直觉和执着

很多人都听说过爱因斯坦在中学，大概16岁的时候就思考过光的一些本源，甚至异想天开——能否追上一束光？假如自己追上光看它是什么样的呢？还是光的模样吗？这就是物理学的直觉，这种思想和疑问一直伴随着他整整十年，在期间他一直未放弃思考，直到26岁的《论动体力学》论文的问世。

给出的答案就是自己是不可能追上光的，即便追上了它，它依旧还是光的样子。真空中的光速永恒不变，速度的大小并不依赖于参考系，一束光相对于另一束光的速度仍然是光速，这就是狭义相对论。

为求对引力和时空的精确描述，爱因斯坦自己也花费另一个十年几乎孤独执着地追逐他对物理学的直觉，执着的学习了以前没学过的黎曼几何，这其中朋友的帮助和妻子的陪伴也是功不可没，这就是广义相对论的发现之旅。

怀疑论的哲学精神和不迷信屈从权威的科学研究精神以及辩证唯物思想

爱因斯坦是一个受益于哲学思维的物理学家，尤以休谟和马赫的哲学思想影响最为深刻。在后来有关自己的专作《自述》中，爱因斯坦写到:“我认为马赫的真正伟大，就在于他坚不可摧的怀疑态度和独立性”。

可以说，马赫成了年轻的爱因斯坦的一个偶像，马赫的怀疑论思想以及对牛顿绝对时空观的批判，对爱因斯坦后来敢于突破权威，形成相对性力学思想有着至关重要的影响，爱因斯坦甚至称哲学家马赫是相对论的先驱者。

同时，爱因斯坦也是一位辩证唯物主义者，尽管那时候的他对马克思主义哲学接触的并不多，知之甚少，但凭借自己对世界的认识和对无人格化的斯宾诺莎神信仰，使得他对世界的本源有着唯物论的思考。

过人的智慧和异于常人的思想实验

爱因斯坦的成功，肯定和他过人的智慧密不可分，而关于爱因斯坦中学糟糕的学习成绩，可以当做谣言处理，这里不多说。

狭义相对论似乎并不需要多复杂的数学工具，但广义相对论就不是这样了。广义相对论之所以发表的几十年里很少人懂，一个关键原因就是理论中晦涩难懂的数学。

那里不仅需要微积分，还需要更加难懂的张量分析，黎曼几何等数学知识，而爱因斯坦都是懂的，你说他不够聪明吗？

另外，不依赖于实验设备和计算机的思想实验也是爱因斯坦很多灵感的来源。确实，爱因斯坦的很多理论工作，也都不需要计算机的计算能力或者实验机器的帮助。

關鍵字: 电脑 理论 科技