Ecuaciones generales del campo gravitacional y las bases de la relatividad general
La teoría de la relatividad de Einstein es un símbolo del trabajo de su vida. En un artículo titulado "Sobre la electrodinámica de los objetos en movimiento" publicado en 1905, propuso completamente la teoría especial de la relatividad, que resolvió en gran medida la crisis de la física clásica de finales del siglo XIX y promovió la revolución de toda la teoría física. A finales de 2019, la física estaba cambiando y nuevos resultados experimentales impactaron el sistema de física clásica establecido desde Galileo e I. Newton. La generación anterior de físicos teóricos, representada por H.A. Lorenz, intentó resolver la contradicción entre las viejas teorías y las nuevas basándose en el marco teórico original. Einstein pensó que la salida consistía en cambiar fundamentalmente toda la base teórica. Basándose en la relatividad del sistema de referencia inercial y la invariancia de la velocidad de la luz, transformó los conceptos básicos de tiempo, espacio y movimiento en la física clásica, negando la existencia de un espacio absolutamente estático y el carácter absoluto del concepto de simultaneidad. En este sistema, la escala del movimiento debería acortarse y el reloj del movimiento debería ralentizarse. Uno de los logros más destacados de la relatividad especial es la relación entre energía y masa. La masa (m) y la energía (e) son equivalentes: e = mc2 es un corolario de la teoría de la relatividad. Esto podría explicar por qué elementos radiactivos como el radio pueden liberar grandes cantidades de energía. La equivalencia masa-energía es la base teórica de la física atómica y de la física de partículas, y explica satisfactoriamente el antiguo problema de la energía estelar. La relatividad especial se ha convertido en una herramienta teórica básica para explicar los fenómenos astrofísicos de alta energía.
Tras el establecimiento de la teoría especial de la relatividad, Einstein intentó ampliar el ámbito de aplicación de los principios de la relatividad a los sistemas no inerciales. Partiendo del hecho experimental descubierto por Galileo de que la aceleración de todos los objetos en el campo gravitacional es la misma (es decir, la masa inercial es igual a la masa gravitacional), propuso el principio de equivalencia en 1907: "La aceleración equivalente del El campo gravitacional y el marco de referencia son físicamente completamente iguales. "Y se infiere que en el campo gravitacional, el reloj funcionará más rápido, la longitud de onda de la luz cambiará y la luz se curvará. Después de años de arduo trabajo, finalmente establecimos la teoría general de la relatividad en 1915, que era fundamentalmente diferente de la teoría de la gravedad de Newton. Einstein calculó la precesión anormal del perihelio de Mercurio basándose en la teoría general de la relatividad, que era completamente consistente con los resultados de las observaciones, resolviendo un problema importante en astronomía durante más de 60 años. Al mismo tiempo, concluyó que la luz de estrellas distantes se desvía (ver la desviación gravitacional de la luz) cerca del sol. Esta predicción fue asistida por A.S. en 1919 mediante observaciones de eclipses solares. En 1916 predijo la existencia de ondas gravitacionales. Después de cuatro años de observación continua de los cambios periódicos del binario de pulsos de radio PSR 1913+16 descubierto en 1974, el anuncio de 1979 confirmó indirectamente la existencia de ondas gravitacionales, lo que es otra poderosa prueba de la teoría general de la relatividad.
Tras el establecimiento de la relatividad general, Einstein intentó ampliarla para incluir no sólo el campo gravitacional, sino también el campo electromagnético, es decir, buscó una teoría del campo unificado que utilizara el concepto de campo. Explicar la estructura y estructura de la materia. Debido a que era un problema que no se podía solucionar en ese momento, trabajó durante 25 años y no lo terminó hasta su muerte. En las décadas de 1970 y 1980, una serie de experimentos apoyaron firmemente la teoría unificada electrodébil, y la idea de la teoría del campo unificado volvió a estar activa en una nueva forma. En la historia, sólo N. Copérnico, I. Newton y C. R. Darwin pueden compararse con la contribución de Einstein al pensamiento científico. Sin embargo, Einstein no limitó su atención al campo de las ciencias naturales, sino que se preocupó con gran entusiasmo por la sociedad y la política. Durante la Primera Guerra Mundial, participó en actividades pacifistas públicas y clandestinas. Después de que los nazis tomaron el poder en Alemania en 1933, Einstein fue la primera persona perseguida en la comunidad científica. Afortunadamente, en ese momento estaba dando una conferencia en los Estados Unidos y no fue asesinado. En 1939, después de enterarse del descubrimiento de la fisión nuclear del uranio y sus reacciones en cadena, el físico húngaro L. Szilard le impulsó a escribir al presidente Roosevelt, sugiriendo el desarrollo de una bomba atómica para evitar que los alemanes se aprovecharan de ella. Entonces Roosevelt decidió construir una bomba atómica y la probó con éxito en Nuevo México en 1945. En vísperas del fin de la Segunda Guerra Mundial, Estados Unidos lanzó bombas atómicas sobre Hiroshima y Nagasaki, lo que Einstein estaba muy descontento. Después de la guerra, Estados Unidos luchó incansablemente y lanzó un movimiento por la paz contra los peligros de la guerra nuclear y el fascismo. Einstein expresó su profunda simpatía por el sufrimiento de los trabajadores chinos en ese momento. Después del incidente del 18 de septiembre, llamó repetidamente a otros países a detener la agresión militar de Japón contra China mediante boicots económicos conjuntos. En 1936, Shen Junru y otros "Siete Caballeros" fueron arrestados por defender la resistencia antijaponesa. Participó con entusiasmo en el rescate y apoyo de la justicia.