广义相对论虽然说是爱因斯坦完全自己搞出来,但是它实际上也是牛顿定律的推广。
爱因斯坦在引力场中把引力效应替换成做加速运动的惯性系,这个叫做等效原理,在这个基础上推导出了广义相对论。
所以说,推广这些大的理论,是一个非常重要的科学进步手段。
如果我们发现一种新的物理现象,原来的理论没有办法描述 ,这个时候科学家就面临着两个选择,要么重新搞一套理论,要么推广原来的理论。
重新搞一套理论,是不现实的,也是个人不可能完成的工作。
因为推倒原来的东西,那么就意味着原来理论正确的部分,新的理论要重新把它解释一遍,但是新的理论又要和原来的理论不一样,这是人类不可能完成的任务。
所以只能推广原来的理论,也可以说升级原来的理论。
这里再解释一下牛顿定律,狭义相对论和广义相对论之间的区别以及联系。
牛顿定律描述的是物质在低速、欧几里德坐标系中的运动规律;狭义相对论描述的是物质在高速、欧几里德坐标系中的运动规律;广义相对论描述的是物质在任意速度情况下,在任意坐标系下的运动规律。
所以说从理论成果上来说,相对论是覆盖了以前的牛顿定律的,所以我们经常把牛顿和爱因斯坦并称。
在物理学的定律里面,除了牛顿定律,还有另外一个定律,也是属于开山鼻祖师的科学理论,那就是麦克斯韦方程。
麦克斯韦方程描述的是电磁波的世界,它和牛顿定律的形式完全不一样。
那么我们这里要问一个问题:如果把麦克斯韦方程推广一下,会变成什么样子的,能做什么呢?
这就是杨振宁对于物理学的最大贡献,他推广了麦克斯韦方程,把麦克斯韦方程变成杨米尔斯理论。
有必要再重复一遍,杨米尔斯理论是麦克斯韦方程的推广。
杨米尔斯理论是一种规范场理论,规范场理论引入量子力学也是杨振宁的贡献。