广义相对论|发现物理定律的2种方式，终极难度只3人做到，其中1人叫杨振宁斯韦|科学家

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物理是人类对自然界的数学描述，它的目的是寻找物质的统一运动规律。
统一的意思，就是在各种情况下运动规律的不变性~数学方程不变。
就比如说是抛物线，高抛的抛物线，可以用一段椭圆弧代替，一个低伸的抛物线，可以用一段圆弧来近似代替，但是这样的代替都不能称为物理。
物理上的抛物线是Y=a×X^2 ，不管抛物线是什么形态，物理公式是不变的。
》规律肉眼不可见。
如果规律肉眼可见，就不需要科学家了。
我们肉眼能够看到的，是空间的三个维度x、y、z ， X×Y是面积， X×Y×Z是体积，但是这都不是规律。
自然规律的存在，一定会以比一次方更复杂的形式出现。万有引力是距离倒数的平方关系，倒数关系和平方关系是肉眼不可见的。
正因为自然规律肉眼不可见，所以发现规律相当有难度。
人类科学家发现物质的运动规律有两种方式，难度不一样。
》第1种发现物理规律的方式：测量与归纳。
人类对天体运动的观测很早就开始了，最初认为行星环绕恒星的轨道是一个圆周。等到开普勒对行星绕日进行精确测量以后才发现：行星绕日轨道实际上是一个椭圆，恒星位于椭圆的焦点。在此基础上，总结出了开普勒三大定律。
因为椭圆方程里包含平方关系，这就给了牛顿启发，认为万有引力定律一定含有平方关系。
如果再把距离越远引力越弱这个关系结合起来，就很容易推导出万有引力和距离倒数的平方成正比。
万有引力定律是非常精确的，即便这是300多年前发现的规律，放到现在也不过时。
只有对行星运动轨迹进行长时间的累计观察，才能够发现万有引力定理的微小误差。
最开始这个误差体现在水星近日点进动上。
近日点进动，是指行星每绕日一周以后，其椭圆的长轴会偏离一个极其微小的角度。
根据牛顿万有引力定律计算出来
的水星近日点进动，每100年才会产生41角秒误差。 41角秒是一个非常小的数字，相当于一角度的1%多一点。
只有用广义相对论计算出来的值与实测值100%吻合的。
但是广义相对论是一个偏微分方程，是不可能直接通过观察天体的运动得到的。
爱因斯坦根据等效原理（惯性质量和引力质量严格相等），在引力场的局部用加速运动的惯性系做了一个替换，然后推导出广义相对论。
所以，从本质上讲，广义相对论虽然描述的是引力效应，但其实是惯性运动理论~狭义相对论的推广。
所以广义相对论叫广义相对论，而不叫广义引力理论。
》得到物理规律的第2种方法：对原有定律进行推广。
这是发现物理学规律的方法中，最难的一种。
最初的观察往往是只看到了事件的局部。得到了一些特例现象的解释，要把它还原到事件的完整过程，就如同警察破案一样。
十八世纪末、十九世纪初，科学家库伦首先总结出了电荷之间相互吸引的公式库伦定律，接着又推广到磁铁与磁铁之间的相互作用。
科学家法拉第总结出了电、磁相互感应的规律。
麦克斯韦把电学和磁学现象联系在一起，总结出更深层次的规律，成为一个完整的理论体系，创立了麦克斯韦方程。
电和磁是两种不同的物理现象，麦克斯韦方程第1次把两种不同的物理现象用统一的数学形式来描述。
和广义相对论一样，麦克斯韦方程也不可能直接从观察电磁运动的基础上得到，所以它也是库伦定律、法拉第电感定律的推广。
1954年杨振宁在麦克斯韦方程的基础上做了一个推广，得到了杨米尔斯方程。
所以，我们可以说麦克斯韦方程只是杨米尔斯方程的特例，就像库仑定律和法拉第电感定律是麦克斯韦方程的特例一样。
这足以说明杨米尔斯方程的伟大。
》物理学发展的两条线。
人类的物理学是沿着两条线发展的，一条线索描述物质在空间运动的规律。
另外一条线索描述物质在不同物理形式之间变化的规律，如电和磁相互感应，原子核之间的融合与分裂，中子衰变以后变成质子和电子。