阿尔伯特·爱因斯坦

阿尔伯特·爱因斯坦(1879.3.14-1955.4.18)犹太裔物理学家。他于1879年出生于德国乌尔姆市的一个犹太人家庭(父母均为犹太人),1900年毕业于苏黎世联邦理工学院,入瑞士国籍。1905年,获苏黎世大学哲学博士学位,爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应,因此获得1921年诺贝尔物理奖,同年,创立狭义相对论。1915年创立广义相对论。 爱因斯坦为核能开发奠定了理论基础,在现代科学技术和他的深刻影响下与广泛应用等方面开创了现代科学新纪元,被公认为是继伽利略、牛顿以来最伟大的物理学家。1999年12月26日,爱因斯坦被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。

- 收起最新报道
    中文名
    阿尔伯特•爱因斯坦
    出生地
    德国符腾堡王国乌尔姆市
    外文名
    Albert Einstein
    出生日期
    1879年3月14日
    国籍
    瑞士、美国
    逝世日期
    1955年4月18日(76岁)
    民族
    犹太人
    职业
    物理学家,哲学家,数学家,政治家
    星座
    双鱼座
    毕业院校
    苏黎世联邦理工学院苏黎世大学
    信仰
    反纳粹主义锡安主义
    代表作品
    《论动体的电动力学》、《广义相对论基础》
    主要荣誉
    1921年诺贝尔物理学奖
    掌握语言
    德语、意大利语、英语
    著名公式
    E=mc²

    1人物简介

    编辑本段 回目录

    爱因斯坦爱因斯坦

    阿尔伯特·爱因斯坦Albert Einstein,出生在德国的一个犹太人家庭。世界十大杰出物理学家之一,现代物理学的开山鼻祖、集大成者和奠基人,同时也是一位著名的思想家和哲学家。爱因斯坦1900年毕业于苏黎世联邦理工学院,入瑞士国籍(德国人)。1905年获苏黎世大学哲学博士学位。曾在伯尔尼专利局任职,在苏黎世工业大学、布拉格德意志担任大学教授。1913年返德国,任柏林威廉皇帝物理研究所所长和柏林洪堡大学教授,并当选为普鲁士皇家科学院院士。1933年爱因斯坦在英国期间,被格拉斯哥大学授予荣誉法学博士学位(LL.D)。因受纳粹政权迫害,迁居美国,任普林斯顿高级研究所Institute for Advanced Study)教授。从事理论物理研究,1940年入美国国籍。

    2人物履历

    编辑本段 回目录

    1879314日上午1130分,爱因斯坦出生在德国乌尔姆市(Ulm, Kingdom of Württemberg, German Empire)班霍夫街135号。父母都是犹太人。父名赫尔曼·爱因斯坦,母亲玻琳。

    1881(2)1118日,爱因斯坦的妹妹玛娅在慕尼黑出生。

    1884(5),爱因斯坦开始对袖珍罗盘着迷。

    1885(6),爱因斯坦开始学习小提琴。

    1886(7),爱因斯坦在慕尼黑公立学校(Council School)读书;在家里学习犹太教的教规。

    1888(9),爱因斯坦入路易波尔德高级中学学习。在学校继续受宗教教育,接受受戒仪式,弗里德曼是指导老师。

    1889(10),在医科大学生塔尔梅引导下,读通俗科学读物和哲学著作。

    1891(12),自学欧几里德几何学(Euclidean geometry),感到狂热的喜爱,同时开始自学高等数学。爱因斯坦开始怀疑欧几里德的假定。

    1892(13),开始读康德(Immanuel Kant)的著作。

    1894(15),爱因斯坦一家移居意大利。

    1895(16),自学完微积分(calculus)同年,爱因斯坦在瑞士理工学院(德文首字母缩写词ETH)的入学考试失败。爱因斯坦开始思考当一个人以光速运动时会看到什么现象。对经典理论的内在矛盾产生困惑。

    1896(17),获阿劳中学毕业证书。1029日,爱因斯坦迁居苏黎世并在瑞士理工学院就读。

    1899(20)1019日,爱因斯坦正式申请瑞士公民权。

    1900(21)8月爱因斯坦毕业于苏黎世联邦工业大学;12月完成论文《由毛细管现象得到的推论》,次年发表在莱比锡《物理学杂志》上并入瑞士籍。

    1901(22)321日,取得瑞士国籍。在这一年5-7月完成电势差的热力学理论的论文。

    1902(23)616日,瑞士伯尔尼专利局雇佣。

    1903(24),他与大学同学米列娃.玛丽克结婚。他们结婚前就已经有了第一个孩子。

    1904(25)9月,由专利局的试用人员转为正式三级技术员。

    1905(26)3月,发表量子论,提出光量子假说,解决了光电效应问题。4月向苏黎世大学提出论文《分子大小的新测定法》,取得博士学位。5月完成论文《论动体的电动力学》,独立而完整地提出狭义相对性原理,开创物理学的新纪元。

    1906(27)4月,晋升为专利局二级技术员。11月完成固体比热的论文,这是关于固体的量子论的第一篇论文。

    1907(28),升职为专利局一级技术员。

    1908(29)10月兼任伯尔尼大学编外讲师。

    1909(30)10月,离开伯尔尼专利局,任理论物理学副教授。

    1910(31)10月,完成关于临界乳光[]的论文。

    1911(32),从瑞士迁居到布拉格

    1912(33)提出“光化当量”定律。

    1913(34)重返德国,任柏林威廉皇帝物理研究所长和柏林洪堡大学教授,并当选为普鲁士科学院院士

    1914(35)4月,爱因斯坦接受德国科学界的邀请。迁居到柏林

    8即爆发了第一次世界大战。他虽身居战争的发源地,生活在战争鼓吹者的包围之中,却坚决地表明了自己的反战态度。

    9爱因斯坦参与发起反战团体“新祖国同盟”,在这个组织被宣布为非法、成员大批遭受逮捕和迫害而转入地下的情况下,爱因斯坦仍坚决参加这个组织的秘密活动。

    10德国的科学界和文化界在军国主义分子的操纵和煽动下,发表了“文明世界的宣言”,为德国发动的侵略战争辩护,鼓吹德国高于一切,全世界都应该接受“真正德国精神”。在“宣言”上签名的有九十三人,都是当时德国有声望的科学家、艺术家和牧师等。就连能斯脱、伦琴、奥斯特瓦尔德、普朗克等都在上面签了字。当征求爱因斯坦签名时,他断然拒绝了,而同时他却毅然在反战的《告欧洲人书》上签上自己的名字。这一举动震惊了全世界。

    1915(36)11月,提出<广义相对论>引力方程的完整形式,并且成功地解释了水星近日点运动。

    1916(37)3月,完成总结性论文《广义相对论的基础》

    5月提出宇宙空间有限无界的假说。

    8月完成《关于辐射的量子理论》,总结量子论的发展,提出受激辐射理论。

    1917(38),列宁领导的苏联社会主义革命胜利后,爱因斯坦热情地支持这个伟大的革命,赞扬这是一次对全世界将有决定性意义的、伟大的社会实验并表示:“我尊敬列宁,因为他是一位有完全自我牺牲精神,全心全意为实现社会正义而献身的人。我并不认为他的方法是切合实际的,但有一点可以肯定:像他这种类型的人,是人类良心的维护者和再造者。”

    1919(40),爱因斯坦与米列娃离婚,同年,与表姐艾尔莎结婚。

    1921(42)爱因斯坦因光电效应研究而获得诺贝尔物理学奖,他的研究推动了量子力学的发展。

    1月访问布拉格和维也纳。同年127日在普鲁士科学院作《几何学和经验》的报告。

    2月去阿姆斯特丹参加国际工联会议。

    45日—530日,为了给耶路撒冷的希伯莱大学的创建筹集资金,同魏茨曼一起首次访问美国。在哥伦比亚大学获巴纳德勋章。在白宫受哈丁总统接见。在访问芝加哥、波士顿和普林斯顿期间,就相对论进行了4次讲学。

    6月访问英国,拜谒了牛顿墓地。

    1922(43)1月完成关于统一场论的第一篇论文。34月访问法国,努力促使法德关系正常化。发表批判马赫哲学的谈话。

    4月参加国际联盟知识界合作委员会。

    7月受到被谋杀的威胁,暂离柏林。

    108日,爱因斯坦和艾尔莎在马赛乘轮船赴日本。沿途访问科伦坡、新加坡、香港和上海。

    119日,在去日本—上海的途中,爱因斯坦通过电报知道被授予1921诺贝尔物理学奖

    1117日—1229日,访问日本。

    1923(44)22日,从日本返回途中,到巴勒斯坦访问,逗留12天。

    28日,成为特拉维夫市的第一个名誉公民。

    从巴勒斯坦返回德国途中,访问了西班牙。

    3月,爱因斯坦对国联的能力大失所望,向国联提出辞职。67月,帮助创建“新俄朋友协会”,并成为其执行委员会委员。

    7月,到哥德堡接受1921年度诺贝尔奖金。并讲演相对论,作为对得到诺贝尔奖金的感谢。

    发现了康普顿效应,解决了光子概念中长期存在的矛盾。

    12月,第一次推测量子效应可能来自过度约束的广义相对论场方程。

    1924(45)加入柏林的犹太组织,并成为缴纳会费的会员。

    6月,重新考虑加入国联。

    12月,取得最后一个重大发现,从统计涨落的分析中得出一个波和物质缔合的独立的论证。此时,还发现了波色—爱因斯坦凝聚。

    1925(46)受聘为德苏合作团体“东方文化技术协会”理事。

    56月,去南美洲访问。与甘地和其他人一道,在拒绝服兵役的声明上签字。接受科普列奖章。为希伯莱大学的董事会工作。发表《非欧几里德几何和物理学》

    1926(47)春,同海森堡讨论关于量子力学的哲学问题。接受“皇家天文学家”的金质奖章。接受为苏联科学院院士。

    1927(48)2月在巴比塞起草的反法西斯宣言上签名。参加国际反帝大同盟,被选为名誉主席。

    10月参加第五届布鲁塞尔索尔维物理讨论会,开始同哥本哈根学派就量子力学的解释问题进行激烈论战。发表《牛顿力学及其对理论物理学发展的影响》。

    1928(49)1月被选为“德国人权同盟”(前身为德国“新祖国同盟”)理事。春,由于身体过度劳累,健康欠佳,到瑞士达伏斯疗养,并为疗养青年讲学。发表《物理学的基本概念至其最近的变化》。

    4海伦·杜卡斯开始到爱因斯坦家担任终生的私人秘书。

    1929(50)2月发表《统一场论》。

    3月,50岁生日,躲到郊外以避免生日庆祝会。第一次访问比利时皇室,与伊丽莎白女皇结下友谊,直到去世之前一直与比利时女皇通信。

    628日获普朗克奖章。

    9月以后同法国数学家阿达马进行关于战争与和平问题的争论,坚持无条件地反对一切战争。

    1930(51)不满国际联盟在改善国际关系上的无所作为,提出辞职。5月,在“国际妇女和平与自由同盟”的世界裁军声明上签字。

    7月同泰戈尔争论真理的客观性问题。

    1211日—193134日,爱因斯坦第一次到美国访问,主要在加利福尼亚州理工学院讲学。

    1213日,沃克市长向爱因斯坦赠送纽约市的金钥匙。

    1219日—20日,访问古巴。发表《我的世界观》、《宗教和科学》等文章。

    1931(52)3月从美国回柏林

    5月访问英国,在牛津讲学。

    11月号召各国对日本经济封锁,以制止其对中国的军事侵略。

    12月再度去加利福尼亚讲学。

    为参加1932年国际裁军会议,特地发表了一系列文章和演讲。

    发表《麦克斯韦对物理实在观念发展的影响》。

    1932(53)2月,对于德国和平主义者奥西茨基被定为叛国罪,在帕莎第纳提出抗议。

    3月从美国回柏林。

    5月去剑桥和牛津讲学,后赶到日内瓦列席裁军会议,感到极端失望。

    6月同墨菲作关于因果性问题的谈话。

    7月同弗洛伊德通信,讨论战争的心理问题。

    号召德国人民起来保卫魏玛共和国,全力反对法西斯。19321210日,和妻子离开德国去美国。原来打算访问美国,然而,他们从此再也没有踏上德国的领土。

    1933(54)130日,纳粹上台。

    310日,在帕莎第纳发表不回德国的声明,次日启程回欧洲。

    320日,纳粹搜查他的房屋,他发表抗议。后他在德国的财产被没收,著作被焚。

    328日从美国到达比利时,避居海边农村。

    421日宣布辞去普鲁士科学院职务。

    526日给劳厄的信中指出科学家对重大政治问题不应当默不作声。

    621日接受格拉斯哥大学授予的LL.D荣誉法学博士的学位

    7月改变绝对和平主义态度,号召各国青年武装起来准备同纳粹德国作殊死斗争。

    9月初纳粹以2万马克悬赏杀死他。

    99日,渡海前往英国,永远离开欧洲。

    103日在伦敦发表演讲生命与科学。

    1010日离开英国,1017到达美国,定居于普林斯顿,应聘为高等学术研究院教授。

    1934(55)文集《我的世界观》由其继女婿鲁道夫·凯泽尔编辑出版。19355月到百慕大作短期旅行。在百慕大正式申请永远在美国居住。这也是他最后一次离开美国。

    获富兰克林奖章。

    同波多耳斯基和罗森合作,发表向哥本哈根学派挑战的论文,宣称量子力学对实在的描述是不完备的。

    为使诺贝尔奖金(和平奖)赠予关在纳粹集中营中的奥西茨基而奔走。

    1936(57)开始同英费尔德和霍夫曼合作研究广义相对论的运动问题。

    1220日妻艾尔莎病故。

    发表《物理学和实在》、《论教育》。

    1937(58)39月参加由英费尔德执笔的通俗册子《物理学的进化》的编写工作。

    3月声援中国“七君子”。

    6月同英费尔德和霍夫曼合作完成论文《引力方程和运动问题》,从广义相对论的场方程推导出运动方程。

    1938(59)同柏格曼合写论文《卡鲁查电学理论的推广》。

    1939(60)82日在西拉德推动下,上书罗斯福总统,建议美国抓紧原子能研究,防止德国抢先掌握原子弹。

    妹妹玛雅从欧洲来美,在爱因斯坦家长期住下来。1940515日发表《关于理论物理学基础的考查》。

    522日致电罗斯福,反对美国的中立政策。

    101日取得美国国籍。

    1941(62)发表《科学和宗教》等文章。

    1942(63)10月在犹太人援苏集会上热烈赞扬苏联各方面的成就。

    1943(64)5月作为科学顾问参与美国海军部工作。

    1944(65)为支持反法西斯战争,以600万美元拍卖1905年狭义相对论论文手稿。发表对罗素的认识论的评论。

    12月同斯特恩玻尔讨论原子武器和战后和平问题,听从玻尔劝告,暂时保持沉默。

    1945(66)3月同西拉德讨论原子军备的危险性,写信介绍西拉德去见罗斯福,未果。

    4月从高等学术研究院退休(事实上依然继续照常工作)9月以后连续发表一系列关于原子战争和世界政府的言论。

    1946(67)5月发起组织“原子科学家非常委员会”,担任主席。5月接受黑人林肯大学名誉博士学位。写长篇《自述》,回顾一生在科学上探索的道路。

    5月妹妹玛雅因中风而瘫痪,以后每夜念书给她听。

    10月,给联合国大会写公开信,敦促建立世界政府。

    1947(68)继续发表大量关于世界政府的言论。

    9月发表公开信,建议把联合国改组为世界政府。

    1948(69)46月同天文学家夏普林利合作,全力反对美国准备对苏联进行“预防性战争”。

    抗议美国进行普遍军事训练。

    阿尔伯特·爱因斯坦发表《量子力学和实在》。

    前妻米列娃在苏黎世病故。

    12月,作剖腹手术,在腹部主动脉里发现一个大动脉瘤。

    1949(70)113日,爱因斯坦出院。

    1月,写《对批评的回答》,对哥本哈根学派在文集《阿尔伯特·爱因斯坦:哲学家—科学家》中的批判进行反批判。

    11月“原子科学家非常委员会”停止活动。

    1950(71)213日发表电视演讲,反对美国制造氢弹。

    4月发表《关于广义引力论》

    《晚年集》出版。

    318日,在遗嘱上签字盖章。内森博士被指名为唯一的遗嘱执行人。遗产由内森博士和杜卡斯共同托管。信件和手稿的最终贮藏所是希伯莱大学。其他条款当中还有:小提琴赠给孙子伯恩哈德·凯撒。

    1951(72)连续发表文章和信件,指出美国的扩军备战政策是世界和平的严重障碍。

    6月妹妹玛娅在长期瘫痪后去世。

    9月“原子能科学家非常委员会”解散。

    1952(73)发表《相对论和空间问题》、《关于一些基本概论的绪论》。11月以色列第1任总统魏斯曼死后,以色列政府请他担任第2任总统,被拒绝。

    1953(74)43日给伯尔尼时代的旧友写《奥林匹亚科学院颂词》,缅怀青年时代的生活。

    516日给受迫害的教师弗劳恩格拉斯写回信,号召美国知识分子起来坚决抵抗法西斯迫害,引起巨大反响。为纪念玻恩退休,发表关于量子力学解释的论文,由此引起两人之间的激烈争论。

    发表《〈空间概念〉序》。

    1954(75)3月,75岁生日,通过“争取公民自由非常委员会”,号召美国人民起来同法西斯势力作斗争。

    3月被美国参议员麦卡锡公开斥责为“美国的敌人”。

    5月发表声明,抗议对奥本海默的政治迫害。

    秋因患溶血性贫血症卧床数日。

    1118日,在《记者》杂志上发表声明,不愿在美国做科学家,而宁愿做一个工匠或小贩。

    完成《非对称的相对论性理论》

    1955(76)24月同罗素通信讨论和平宣言问题,411日在宣言上签名。

    3月写《自述片断》,回忆青年时代的学习和科学探索的道路。

    315日挚友贝索逝世。

    43日同科恩谈论关于科学史等问题。

    45日驳斥美国法西斯分子给他扣上“颠覆分子”帽子。

    413日在草拟一篇电视讲话稿时发生严重腹痛,后诊断为动脉出血。

    415日进普林斯顿医院。

    418125分在医院逝世。

    3人物生平

    编辑本段 回目录

    少年时代

    爱因斯坦爱因斯坦
    20世纪最伟大的物理学家阿尔伯特・爱因斯坦(Albert Einstein)1879年3月14日出生在德国西南的乌耳姆城,一年后随全家迁居慕尼黑。爱因斯坦的父母都是犹太人,父亲赫尔曼・爱因斯坦和叔叔雅各布・爱因斯坦合开了一个为电站和照明系统生产电机、弧光灯和电工仪表的电器工厂。母亲玻琳是受过中等教育的家庭妇女,非常喜欢音乐,在爱因斯坦六岁时就教他拉小提琴。

    爱因斯坦小时候并不活泼,三岁多还不会讲话,父母很担心他是哑巴,曾带他去给医生检查。还好小爱因斯坦不是哑巴,可是直到九岁时讲话还不很通畅,所讲的每一句话都必须经过吃力但认真的思考。

    在四、五岁时,爱因斯坦有一次卧病在床,父亲送给他一个罗盘。当他发现指南针总是指着固定的方向时,感到非常惊奇,觉得一定有什么东西深深地隐藏在这现象后面。他一连几天很高兴的玩这罗盘,还纠缠着父亲和雅各布叔叔问了一连串问题。尽管他连“磁”这个词都说不好,但他却顽固地想要知道指南针为什么能指南。这种深刻和持久的印象,爱因斯坦直到六十七岁时还能鲜明的回忆出来。

    爱因斯坦在念小学和中学时,功课属平常。由于他举止缓慢,不爱同人交往,老师和同学都不喜欢他。教他希腊文和拉丁文的老师对他更是厌恶,曾经公开骂他:“爱因斯坦,你长大后肯定不会成器。”而且因为怕他在课堂上会影响其他学生,竟想把他赶出校门。

    爱因斯坦的叔叔雅各布在电器工厂里专门负责技术方面的事务,爱因斯坦的父亲则负责商业的往来。雅各布是一个工程师,自己就非常喜爱数学,当小爱因斯坦来找他问问题时,他总是用很浅显通俗的语言把数学知识介绍给他。在叔父的影响下,爱因斯坦较早的受到了科学和哲学的启蒙。

    父亲的生意做得并不好,但却是一个乐观和心地善良的人,家里每星期都有一个晚上要邀请来慕尼黑念书的穷学生吃饭,这样等于是救济他们。其中有一对来自立陶宛的犹太兄弟麦克斯和伯纳德,他们都是学医科的,喜欢阅读书籍、兴趣广泛。他们被邀请来爱因斯坦家里吃饭,并和羞答答、长着黑头发和棕色眼睛的小爱因斯坦交成了好朋友。

    麦克斯可以说是爱因斯坦的“启蒙老师”,他借了一些通俗的自然科学普及读物给他看。麦克斯在爱因斯坦十二岁时,给了他一本施皮尔克的平面几何教科书。爱因斯坦晚年回忆这本神圣的小书时说:“这本书里有许多断言,比如,三角形的三个高交于一点,它们本身虽然并不是显而易见的,但是可以很可靠地加以证明,以致任何怀疑似乎都不可能。这种明晰性和可靠性给我留下了一种难以形容的印象。”

    爱因斯坦还幸运地从一部卓越的通俗读物中知道了自然科学领域里的主要成果和方法,科普读物不但增进了爱因斯坦的知识,而且拨动了年轻人好奇的心弦,引起他对问题的深思。

    爱因斯坦十六岁时报考瑞士苏黎世的联邦工业大学工程系,可是入学考试却告失败。他接受了联邦工业大学校长以及该校著名的物理学家韦伯教授的建议,在瑞士阿劳市的州立中学念完中学课程,以取得中学学历。

    1896年10月,爱因斯坦跨进了苏黎世工业大学的校门,在师范系学习数学和物理学。他对学校的注入式教育十分反感,认为它使人没有时间、也没有兴趣去思考其他问题。幸运的是,窒息真正科学动力的强制教育,在苏黎世的联邦工业大学要比其他大学少得多。爱因斯坦充分的利用学校中的自由空气,把精力集中在自己所热爱的学科上。在学校中,他广泛的阅读了赫尔姆霍兹、赫兹等物理学大师的著作,他最着迷的是麦克斯韦的电磁理论。他有自学本领、分析问题的习惯和独立思考的能力。

    早期工作

    1900年,爱因斯坦从苏黎世工业大学毕业。由于他对某些功课不热心,以及对老师态度冷漠,被拒绝留校。他找不到工作,靠做家庭教师和代课教师过活。在失业一年半以后,关心并了解他才能的同学马塞尔・格罗斯曼向他伸出了援助的手。格罗斯曼设法说服自己的父亲把爱因斯坦介绍到瑞士专利局去作一个技术员。

    爱因斯坦终身感谢格罗斯曼对他的帮助。在悼念格罗斯曼的信中,他谈到这件事时说,当他大学毕业时,“突然被一切人抛弃,一筹莫展的面对人生。他帮助了我,通过他和他的父亲,我后来才到了哈勒(时任瑞士专利局局长)那里,进了专利局。这有点象救命之恩,没有他我大概不致于饿死,但精神会颓唐起来。”

    1902年2月21日,爱因斯坦取得了瑞士国籍,并迁居伯尔尼,等待专利局的招聘。1902年6月23日,爱因斯坦正式受聘于专利局,任三级技术员,工作职责是审核申请专利权的各种技术发明创造。1903年,他与大学同学米列娃.玛丽克结婚。

    爱因斯坦夫妇爱因斯坦夫妇

    1900~1904年,爱因斯坦每年都写出一篇论文,发表于德国《物理学杂志》。头两篇是关于液体表面和电解的热力学,企图给化学以力学的基础,以后发现此路不通,转而研究热力学的力学基础。1901年提出统计力学的一些基本理论,1902~1904年间的三篇论文都属于这一领域。

    1904年的论文认真探讨了统计力学所预测的涨落现象,发现能量涨落取决于玻尔兹曼常数。它不仅把这一结果用于力学体系和热现象,而且大胆地用于辐射现象,得出辐射能涨落的公式,从而导出维恩位移定律。涨落现象的研究,使他于1905年在辐射理论和分子运动论两方面同时做出重大突破。

    1905年的奇迹

    1905年,爱因斯坦在科学史上创造了一个史无前例奇迹。这一年他写了六篇论文,在三月到九月这半年中,利用在专利局每天八小时工作以外的业余时间,在三个领域做出了四个有划时代意义的贡献,他发表了关于光量子说、分子大小测定法、布朗运动理论和狭义相对论这四篇重要论文。

    1905年3月,爱因斯坦将自己认为正确无误的论文送给了德国《物理年报》编辑部。他腼腆的对编辑说:“如果您能在你们的年报中找到篇幅为我刊出这篇论文,我将感到很愉快。”这篇“被不好意思”送出的论文名叫《关于光的产生和转化的一个推测性观点》。

    这篇论文把普朗克1900年提出的量子概念推广到光在空间中的传播情况,提出光量子假说。认为:对于时间平均值,光表现为波动;而对于瞬时值,光则表现为粒子性。这是历史上第一次揭示了微观客体的波动性和粒子性的统一,即波粒二象性。

    在这文章的结尾,他用光量子概念轻而易举的解释了经典物理学无法解释的光电效应,推导出光电子的最大能量同入射光的频率之间的关系。这一关系10年后才由密立根给予实验证实。1921年,爱因斯坦因为“光电效应定律的发现”这一成就而获得了诺贝尔物理学奖。

    这才仅仅是开始,阿尔伯特・爱因斯坦在光、热、电物理学的三个领域中齐头并进,一发不可收拾。1905年4月,爱因斯坦完成了《分子大小的新测定法》,5月完成了《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》。这是两篇关于布朗运动的研究的论文。爱因斯坦当时的目的是要通过观测由分子运动的涨落现象所产生的悬浮粒子的无规则运动,来测定分子的实际大小,以解决半个多世纪来科学界和哲学界争论不休的原子是否存在的问题。

    三年后,法国物理学家佩兰以精密的实验证实了爱因斯坦的理论预测。从而无可非议的证明了原子和分子的客观存在,这使最坚决反对原子论的德国化学家、唯能论的创始人奥斯特瓦尔德于1908年主动宣布:“原子假说已经成为一种基础巩固的科学理论”。

    1905年6月,爱因斯坦完成了开创物理学新纪元的长论文《论运体的电动力学》,完整的提出了狭义相对论。这是爱因斯坦10年酝酿和探索的结果,它在很大程度上解决了19世纪末出现的古典物理学的危机,改变了牛顿力学的时空观念,揭露了物质和能量的相当性,创立了一个全新的物理学世界,是近代物理学领域最伟大的革命。

    狭义相对论不但可以解释经典物理学所能解释的全部现象,还可以解释一些经典物理学所不能解释的物理现象,并且预言了不少新的效应。狭义相对论最重要的结论是质量守恒原理失去了独立性,他和能量守恒定律融合在一起,质量和能量是可以相互转化的。其他还有比较常讲到的钟慢尺缩、光速不变、光子的静止质量是零等等。而古典力学就成为了相对论力学在低速运动时的一种极限情况。这样,力学和电磁学也就在运动学的基础上统一起来。

    1905年9月,爱因斯坦写了一篇短文《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》,作为相对论的一个推论。质能相当性是原子核物理学和粒子物理学的理论基础,也为20世纪40年代实现的核能的释放和利用开辟了道路。

    在这短短的半年时间,爱因斯坦在科学上的突破性成就,可以说是“石破天惊,前无古人”。即使他就此放弃物理学研究,即使他只完成了上述三方面成就的任何一方面,爱因斯坦都会在物理学发展史上留下极其重要的一笔。爱因斯坦拨散了笼罩在“物理学晴空上的乌云”,迎来了物理学更加光辉灿烂的新纪元。

    广义相对论的探索

    狭义相对论建立后,爱因斯坦并不感到满足,力图把相对性原理的适用范围推广到非惯性系。他从伽利略发现的引力场中一切物体都具有同一加速度这一古老实验事实找到了突破口,于1907年提出了等效原理。在这一年,他的大学老师、著名几何学家闵可夫斯基提出了狭义相对论的四维空间表示形式,为相对论进一步发展提供了有用的数学工具,可惜爱因斯坦当时并没有认识到它的价值。

    等效原理的发现,爱因斯坦认为是他一生最愉快的思索,但以后的工作却十分艰苦,并且走了很大的弯路。1911年,他分析了刚性转动圆盘,意识到引力场中欧氏几何并不严格有效。同时还发现洛伦茨变化不是普适的,等效原理只对无限小区域有效……。这时的爱因斯坦已经有了广义相对论的思想,但他还缺乏建立它所必需的数学基础。

    1912年,爱因斯坦回到苏黎世母校工作。在他的同班同学、母校任数学教授的格罗斯曼帮助下,他在黎曼几何和张量分析中找到了建立广义相对论的数学工具。经过一年的奋力合作,他们于1913年发表了重要论文《广义相对论纲要和引力理论》,提出了引力的度规场理论。这是首次把引力和度规结合起来,使黎曼几何获得实在的物理意义。

    不过他们当时得到的引力场方程只对线性变换是协变的,还不具有广义相对论原理所要求的任意坐标变换下的协变性。这是由于爱因斯坦当时不熟悉张量运算,错误的认为,只要坚持守恒定律,就必须限制坐标系的选择,为了维护因果性,不得不放弃普遍协变的要求。

    科学成就的第二个高峰

    在1915年到1917年的3年中,是爱因斯坦科学成就的第二个高峰,类似于1905年,他也在三个不同领域中分别取得了历史性的成就。除了1915年最后建成了被公认为人类思想史中最伟大的成就之一的广义相对论以外,1916年在辐射量子方面提出引力波理论,1917年又开创了现代宇宙学。

    1915年7月以后,爱因斯坦在走了两年多弯路后,又回到普遍协变的要求。1915年10月到11月,他集中精力探索新的引力场方程,于11月4日、11日、18日和25日一连向普鲁士科学院提交了四篇论文。

    在第一篇论文中他得到了满足守恒定律的普遍协变的引力场方程,但加了一个不必要的限制。第三篇论文中,根据新的引力场方程,推算出光线经过太阳表面所发生的偏转是1.7弧秒,同时还推算出水星近日点每100年的进动是43秒,完满解决了60多年来天文学的一大难题。

    1915年11月25日的论文《引力的场方程》中,他放弃了对变换群的不必要限制,建立了真正普遍协变的引力场方程,宣告广义相对论作为一种逻辑结构终于完成了。1916春天,爱因斯坦写了一篇总结性的论文《广义相对论的基础》;同年底,又写了一本普及性的小册子《狭义与广义相对论浅说》。

    1916年6月,爱因斯坦在研究引力场方程的近似积分时,发现一个力学体系变化时必然发射出以光速传播的引力波,从而提出引力波理论。1979年,在爱因斯坦逝世24年后,间接证明了引力波存在。

    1917年,爱因斯坦用广义相对论的结果来研究宇宙的时空结构,发表了开创性的论文《根据广义相对论对宇宙所做的考察》。论文分析了“宇宙在空间上是无限的”这一传统观念,指出它同牛顿引力理论和广义相对论都是不协调的。他认为,可能的出路是把宇宙看作是一个具有有限空间体积的自身闭合的连续区,以科学论据推论宇宙在空间上是有限无边的,这在人类历史上是一个大胆的创举,使宇宙学摆脱了纯粹猜想的思辨,进入现代科学领域。

    漫长艰难的探索

    广义相对论建成后,爱因斯坦依然感到不满足,要把广义相对论再加以推广,使它不仅包括引力场,也包括电磁场。他认为这是相对论发展的第三个阶段,即统一场论。

    1925年以后,爱因斯坦全力以赴去探索统一场论。开头几年他非常乐观,以为胜利在望;后来发现困难重重,他认为现有的数学工具不够用;1928年以后转入纯数学的探索。他尝试着用各种方法,但都没有取得具有真正物理意义的结果。

    1925年~1955年这30年中,除了关于量子力学的完备性问题、引力波以及广义相对论的运动问题以外,爱因斯坦几乎把他全部的科学创造精力都用于统一场论的探索。

    1937年,在两个助手合作下,他从广义相对论的引力场方程推导出运动方程,进一步揭示了空间――时间、物质、运动之间的统一性,这是广义相对论的重大发展,也是爱因斯坦在科学创造活动中所取得的最后一个重大成果。

    在同一场理论方面,他始终没有成功,他从不气馁,每次都满怀信心底从头开始。由于他远离了当时物理学研究的主流,独自去进攻当时没有条件解决的难题,因此,同20年代的处境相反,他晚年在物理学界非常孤立。可是他依然无所畏惧,毫不动摇地走他自己所认定的道路,直到临终前一天,他还在病床上准备继续他的统一场理论的数学计算。

    最伟大的科学家的风格

    爱因斯坦因为在科学上的成就,获得了许多奖状以及名誉博士的授予证书。如果一般人就会把这些东西高高挂起。可是爱因斯坦把以上的东西,包括诺贝尔奖奖状一起乱七八糟地放在一个箱子里,看也不看一眼。英费尔德说他有时觉得爱因斯坦可能连诺贝尔奖是什么意义都不知道。据说他在得奖的那一天,脸上和平日一样平静,没有显出特别高兴或兴奋。

    少年时代的爱因斯坦在瑞士生活时,过的是穷学生的生活,他对物质生活要求不高,有一碟意大利面条加上一点酱他就感到很满意。成名后,成为教授以及后来为了躲避纳粹的迫害移民美国,他是有条件过很好的物质享受的,但是他仍保留像穷学生那样简朴无华的生活。

    当爱因斯坦来到普林斯顿的高等科学研究所工作时,当局给了他相当的高薪──年薪一万六千美元,他却说:“这么多钱,是否可以给我少一点?给我三千美元就够了。”

    爱因斯坦对自己的衣着也是不注意的,长年披着一件黑色皮上衣,不穿袜子,不结领带,裤子有时既没有绑皮带也没有吊带,他和人在黑板前讨论问题时,一面写黑板,一面要把那像要滑下的裤子用手拉住,这种情形是有些滑稽,而他的头发却留得长长的,不加修饰。这对当年“贵族学府”普林斯顿大学的学生来说是惊异的事,难怪他们要希望上帝叫他把头发剪掉。

    爱因斯坦是很节俭的人,他在计算的纸上是两面都写,而且他把许多寄给他的信的信封裁开,当作计算的草稿纸,不让它们在进了纸篓之前失掉可以再利用的价值。爱因斯坦在外出时经常坐二、三等车,平时只吃一些简单的食物。

    1909年7月,爱因斯坦应邀到日内瓦,参加隆重的日内瓦大学三百五十周年校庆和纪念建校人加尔文的庆祝活动,并接受日内瓦大学颁发给他的荣誉博士学位。在庆祝活动的游行中,学校里的显要人物和政府中的大人物,都身穿燕尾服、头戴高礼帽,或者身穿中世纪式的锈金长袍,头戴平顶丝帽,而爱因斯坦却穿着一套平时上街穿的衣服,戴着一顶草帽。对这次庆祝活动所举办的盛大宴会,爱因斯坦很不以为然,他对坐在旁边的人说,“如果加尔文还活着,他会堆起一大堆柴禾,因为搞这样的铺张浪费的盛宴而把我们全都烧死。”

    爱因斯坦自己曾说过:“安逸和幸福,对我来说从来不是目的。我称这些伦理基础为猪倌的理想……”。他甚至拒绝自己被安排在上流社会中,而居于与众不同的地位,对社会上对他的特殊照顾感到愤怒。

    爱因斯坦是很珍惜时间的人,他不喜欢参加社交活动与宴会,他曾讽刺地说:“这是把时间喂给动物园。”他集中精神专心的钻研,他不希望宝贵的时间消耗在无意义的社交谈话上。他也不想听那些奉承和赞扬的话。他认为:“一个以伟大的创造性观念造福于全世界的人,不需要后人来赞扬。他的成就本身就已经给了他一个更高的报答。”1929年3月,为了躲避五十寿辰的庆祝活动,他在生日前几天,就秘密跑到柏林近郊的一个花匠的农舍里隐居起来。

    作为物理学革命中的伟大科学巨匠,爱因斯坦从来没有自认为是一个超人。他认识到,自己所走的道路是前人走过的道路的延伸,科学的新时代是在前人工作基础上的合理发展,因此他总是抱着感激和敬仰的心情赞赏前人的贡献。

    在谈到相对论的创立时,他说:“相对论实在可以说是对麦克思韦和洛伦兹的伟大构思画了最后一笔,因为它力图把场物理学扩充到包括引力在内的一切现象。”爱因斯坦曾几次在信中对赞扬他的成就的朋友写道:“我完全知道我没有什么特殊的才能:兴趣、专一、顽强工作,以及自我批评使我达到我想要达到的理想境界。”

    全人类命运的关注者

    爱因斯坦热爱科学,也热爱人类。他没有因为埋头于科学研究而把自己置于社会之外,一直关心着人类的文明和进步,并为之顽强、勇敢地战斗。他说过:“人只有献身于社会,才能找出那实际上是短暂而又有风险的生命的意义”,他自己正是这样去做的。

    1914年4月,爱因斯坦接受德国科学界的邀请,迁居到柏林,8月即爆发了第一次世界大战。他虽身居战争的发源地,生活在战争鼓吹者的包围之中,却坚决地表明了自己的反战态度。9月,爱因斯坦参与发起反战团体“新祖国同盟”,在这个组织被宣布为非法、成员大批遭受逮捕和迫害而转入地下的情况下,爱因斯坦仍坚决参加这个组织的秘密活动。

    10月,德国的科学界和文化界在军国主义分子的操纵和煽动下,发表了所谓“文明世界的宣言”,为德国发动的侵略战争辩护,鼓吹德国高于一切,全世界都应该接受“真正德国精神”。在“宣言”上签名的有九十三人,都是当时德国有声望的科学家、艺术家和牧师等。就连能斯脱、伦琴、奥斯特瓦尔德、普朗克等都在上面签了字。当征求爱因斯坦签名时,他断然拒绝了,而同时他却毅然在反战的《告欧洲人书》上签上自己的名字。这一举动震惊了全世界。

    1917年,列宁领导的苏联社会主义革命胜利后,爱因斯坦热情地支持这个伟大的革命,赞扬这是一次对全世界将有决定性意义的、伟大的社会实验,表示:“我尊敬列宁,因为他是一位有完全自我牺牲精神、全心全意为实现社会正义而献身的人。我并不认为他的方法是切合实际的,但有一点可以肯定:象他这种类型的人,是人类良心的维护者和再造者。”

    1918年11月,德国工人和士兵在俄国十月革命胜利的影响和鼓舞下,发动起义,推翻了德皇威廉二世下台第三天,爱因斯坦即给他的母亲连续写了两张明信片,欢呼“伟大的事变发生了……亲身经历了这个事变是多么荣幸!”

    在二十年代到三十年代初期,爱因斯坦基本上是一个绝对的和平主义者。但是,侵略和掠夺战争不断发生的现实,打破了他那美好的梦想。特别是1933年希特勒上台后,德国日益法西斯化,使爱因斯坦意识到新的野蛮战争不可避免,促使他改变了自己的观点。他明确表示:“当法律和人类尊严必需保卫时,我们一定要战斗。自从法西斯的危险到来后,现在我不再相信绝对的被动的和平主义是有效的了。只要法西斯主义统治欧洲,那就不会有和平。”

    由于爱因斯坦的进步活动,又因为他是犹太人,因而被德国纳粹分子列为重要的迫害对象,幸而他1932年底离开德国到美国讲学,才未遭毒手。他在柏林的住屋被查抄和捣毁,他的财产被没收,他的著作被焚毁,纳粹还悬赏二万马克要杀害他。面对纳粹分子暗杀的危险,爱因斯坦没有丝毫的畏惧,而是更坚定地战斗。当他的挚友劳厄写信劝他对政治问题采取明哲保身的态度时,他不顾个人安危,大声疾呼,指出法西斯就意味着战争,和平必须用武装来保卫,呼吁美国人民起来同法西斯作斗争。

    在为人类的进步事业而战斗的历程中,爱因斯坦一直关心着被压迫、被奴役的国家和民族。他反对法西斯灭绝犹太人的暴行,为争取犹太人的生存权利而大声疾呼。但他也反对狭隘的犹太民族主义,希望看到犹太人“同阿拉伯人在和平共处的基础上达成公平合理的协议,而不希望创立一个犹太国”。他反对美国的种族歧视政策,支持黑人的解放运动,并呼吁“美国黑人在这个方向上所作的坚定的努力,应当得到大家的赞扬和支援”。

    在五十年代美国麦卡锡份子兴风作浪的时期,麦卡锡参议员说他是“美国的第一敌人”,而一些狂热人士还造谣说他是共产份子,并且说他的前助手英费尔德从他那里知道原子弹的材料,准备供给苏联这些情报。事实上他除了担心纳粹能制造新式武器,在1939年8月2日向罗斯福总统建议这方面该进行研究写的一封信外,他以后完全不知道美国政府秘密从事原子弹的制造,一些从事这一工作的爱因斯坦的朋友也对他保密,不让他知道有这回事。但当他知道德国没有制成原子弹,而美国已造出原子弹后,他的心情感到沉重和不安。他说,如果他知道德国不会制造原子弹,他就不会为“打开这个潘多拉魔匣做任何事情。”

    当爱因斯坦后来从无线电广播知道美国对广岛、长崎投下原子弹,杀伤许多平民时他感到非常痛心。他后来写了一封告美国公民书,说:“我们将此种巨大力量解放的科学家们,对于一切事物都要优先负起责任,必须限制原子能绝对不能使用来杀害全人类,而是用来增进人类的幸福方面。”1955年,爱因斯坦与罗素联名发表了反对核战争和呼吁世界和平的《罗素―爱因斯坦宣言》。

    在1949年爱因斯坦写了一篇《为什么要社会主义?》的论文。在这里,他提出了现在看来还是正确的看法!“计划经济还不就是社会主义。计划经济本身可能伴随着对个人的完全奴役。社会主义的建成,需要解决这样一些极端困难的社会――政治问题,鉴于政治权力和经济权力的高度集中,怎样才有可能防止行政人员变成权力无限和傲慢自负呢?怎样能够使个人的权利得到保障,同时对于行政权力能够确保有一种民主的平衡力量呢?”

    巨星陨落

    1955年4月18日,人类历史上最伟大的科学家,阿尔伯特.爱因斯坦因主动脉瘤破裂逝世于美国普林斯顿。巨星陨落,举世同悲。

    在爱因斯坦去世的前几天还录音对以色列广播,他说:“我们这时代最大的问题是人类分成两个互相对敌的阵营:共产世界和所谓的自由世界。由于“自由”及“共产”这两个词的意义对我很难理解,我宁愿用“东方”和“西方”的权力冲突来说,然而,这地球是圆的,这样“东方”和“西方”的真正精确意义也不能清楚。”

    爱因斯坦爱因斯坦

    爱因斯坦生前不要虚荣,死后更不要哀荣。他留下遗嘱,要求不发讣告,不举行葬礼。他把自己的脑供给医学研究,身体火葬焚化,骨灰秘密的撒在不让人知道的河里,不要有坟墓也不想立碑。在把他的遗体送到火葬场火化的时候,随行的只有他最亲近的12个人,而其他人对于火化的时间和地点都不知道。

    爱因斯坦在去世之前, 把他在普林斯顿默谢雨街112号的房子留给跟他工作了几十年的秘书杜卡斯小姐,并且强调:“不许把这房子变成博物馆。”他不希望把默谢雨街变成一个朝圣地。他一生不崇拜偶像,也不希望以后的人把他当作偶像来崇拜。

    爱因斯坦曾经说过:“我自己不过是自然的一个极微小的部分”,他把一切献给了人类从自然界获得自由的征程,最后连自己的骨灰也回到了大自然的怀抱。但是正如英费尔德第一次与他接触时所感受到的那样:“真正的伟大和真正的高尚总是并肩而行的”,爱因斯坦的伟大业绩和精神永远留给了人类。

    4婚姻家庭

    编辑本段 回目录

    爱因斯坦与塞尔维亚数学家米列娃·马里奇在结婚前曾有一个女儿丽瑟尔·爱因斯坦(Lieserl Einstein)(1902—1903年)。关于丽瑟尔的命运有诸多猜测。爱因斯坦最后一次提到她是在1903年9月一封给米列娃的信里。爱因斯坦和米列娃结婚后生了两个儿子汉斯·阿尔伯特·爱因斯坦与爱德华·爱因斯坦(Eduard Einstein)。爱因斯坦的二儿子爱德华・爱因斯坦受米列娃家庭遗传的影响患精神分裂,一生未娶。

    米列娃·马里奇米列娃·马里奇

    爱因斯坦的第二任妻子爱尔莎·爱因斯坦是他的亲戚,他们的曾祖父都是鲁伯特·爱因斯坦(Ruppert Einstein)。这个婚姻从1919年到1936年维持到爱尔莎逝世。大儿子汉斯·阿尔伯特·爱因斯坦是美国伯克利加州大学的水利工程教授,他有三个孩子,大儿子伯尔尼哈德·凯撒·爱因斯坦(Bernhard Caesar Einstein)是一名物理学家,二儿子克劳斯·马丁(Klaus Martin,1932–1938),以及养女伊芙琳(Evelyn)。伯尔尼哈德有五个孩子,其中最大的孩子托马斯·马丁·爱因斯坦 (Thomas Martin Einstein) 是一名整形外科麻醉师。伯尔尼哈德的二儿子保罗·迈克尔·爱因斯坦是一位小提琴家。

    爱因斯坦孙子伯尔尼哈德·凯撒·爱因斯坦的书信记录爷爷爱因斯坦最珍爱的物品是小提琴和烟斗。

    5人物轶事

    编辑本段 回目录

    爱因斯坦逃学记

    1895年春天,爱因斯坦已16岁了。根据德国当时的法律,男孩只有在17岁以前离开德国才可以不必回来服兵役。由于对军国主义深恶痛绝,加之独自一人呆在军营般的路易波尔德中学已忍无可忍,爱因斯坦没有同父母商量就私自决定离开德国,去意大利与父母团聚。

    但是,半途退学,将来拿不到文凭怎么办呢?一向忠厚、单纯的爱因斯坦,情急之中竟想出一个自以为不错的点子。他请数学老师给他开了张证明,说他数学成绩优异,早达到大学水平。又从一个熟悉的医生那里弄来一张病假证明,说他神经衰弱,需要回家静养。爱因斯坦以为有这两个证明,就可逃出这厌恶的地方。

    谁知,他还没提出申请,训导主任却把他叫了去,以他败坏班风,不守校纪的理由勒令退学。

    爱因斯坦脸红了,不管什么原因,只要能离开这所中学,他都心甘情愿,也顾不得什么了。他只是为自己想出一个并未实施的狡猾的点子突然感到内疚,后来每提及此事,爱因斯坦都内疚不已。大概这种事情与他坦率、真诚的个性相去太远。

    韦伯先生的慧眼

    爱因斯坦十六岁时报考瑞士苏黎世的联邦工业大学工程系,可是入学考试却告以失败。看过他的数学和物理考卷的该校物理学家韦伯先生却慧眼识英才,称赞他:“你是个很聪明的孩子,爱因斯坦,一个非常聪明的孩子,但是你有一个很大的缺点:就是你不想表现自己。”

    韦伯先生是讲对了,爱因斯坦在数学方面可以说是有“天才”,他在12岁到16岁时就已经自学学会了解析几何和微积分。而对于不想表现自己这个“缺点”,他也是“死不悔改”。他晚年写给朋友的信中说:“我年青时对生活的需要和期望是能在一个角落安静地做我的研究,公众人士不会对我完全注意,可是现在却不能了。”

    著名的电影演员查理.卓别林在他的影片《城市之光》于好莱坞首映之日,邀请爱因斯坦夫妇去看。爱因斯坦和卓别林走出汽车时,许多人发现爱因斯坦来看戏,大家围拢欢呼,注意力都集中在他身上而不是卓别林。爱因斯坦不喜欢这样的场面,问卓别林:“这是什么意思?”卓别林马上安慰他:“这没有什么。”

    “相对论”就是这样被发现的

    爱因斯坦太太曾对查理・卓别林讲述爱因斯坦发现相对论时工作的情形。后来卓别林把这事记在他的自传里。这故事倒是可以看出爱因斯坦在这历史性发现的时刻是怎么样子工作的:

    “博士像往常那样穿着睡袍下楼吃早餐,可是那一天却什么也没动。我想一定有什么问题发生,我问他什么事使他魂不守舍?

    他回答:“亲爱的!我得到一个巧妙的想法。”

    喝完咖啡后,他就走到钢琴前开始弹奏起来。几次停下来在纸上记录一些东西,然后重复地说:“我得到一个巧妙的想法,非常美妙的想法。”

    他说:“这是很困难的,我仍需要进行工作。”

    他继续玩钢琴,并且写下一些东西,这样半小时之久,然后走上楼去他的研究室,并且告诉我不要打扰他,他就一直留在房子里两星期。每天我上楼把食物送给他,傍晚时他就散一会儿步当作运动,然后回来继续他的工作。

    最后他走下楼来,脸色显得苍白。“这里就是我的发现!”他把两张纸放在桌上,这就是他的“相对论”。”

    成功的秘诀

    有一次,一个美国记者问爱因斯坦关于他成功的秘决。他回答:“早在1901年,我还是二十二岁的青年时,我已经发现了成功的公式。我可以把这公式的秘密告诉你,那就是A=X+Y+Z! A就是成功,X就是努力工作,Y是懂得休息,Z是少说废话!这公式对我有用,我想对许多人也是一样有用。”

    中国情缘

    早在1919年,爱因斯坦的相对论就已经传播到中国,特别是通过1920年英国哲学家罗素来华讲学,给中国学术界留下了深刻的印象。

    1920年,中国现代大学之父蔡元培与爱因斯坦接触,希望他可以到北京大学讲学。在梁启超的资助下,蔡元培接受了爱因斯坦所需的报酬。并约定,爱因斯坦于1922年12月中旬来华,然而直到12月30日,爱因斯坦才从日本到达上海,但是在上海逗留两天,直接乘船去了新加坡,没有前往北京。蔡元培一直等不到爱因斯坦的消息,就写了一封诚挚的信去催问,并重申了以前谈妥的条件。爱因斯坦回信:说上海有一个叫斐司德博士的人,受了蔡元培的全权委托,向爱因斯坦又提出了违背以前约定的要求,因此他不准备来了。如今接到蔡元培的亲笔信,才知道是误会,但他已经不能追改旅程计划,希望原谅。多年后人们重提这件令人遗憾的旧事,觉得这个莫名其妙的“斐司德博士”,疑似是日本有人作梗;也有人分析说问题的根本在于爱因斯坦在日本看到中国的状况,产生了退意:当时中国军阀混战,财政困难。感到北大能否兑现约定是未知数。

    1922年冬天,他应邀到日本讲学,往返途中,两次经过上海,一共停留了三天,亲眼看到了处于苦难中的中国,并寄予深切的同情。他在旅行日记中记下“悲惨的图象”和他的感慨:“在外表上,中国人受人注意的是他们的勤劳,是他们对生活方式和儿童福利的要求的低微。他们要比印度人更乐观,也更天真。但他们大多数是负担沉重的:男男女女为每日五分钱的工资天天在敲石子。他们似乎鲁钝得不理解他们命运的可怕。”“爱因斯坦看到这个在劳动着,在呻吟着,并且是顽强的民族,他的社会同情心再度被唤醒了。他认为,这是地球上最贫困的民族,他们被残酷地虐待着,他们所受的待遇比牛马还不如。”(许良英等编译《爱因斯坦文集》,商务印书馆1979年版,20、21页)

    1931年“九一八”事变发生,当时的国际社会却表现出无奈和无能,当年11月17日,爱因斯坦公开谴责日本侵略东三省的行径,呼吁各国联合起来对日本进行经济制裁,可惜回音空荡。1932年10月,中国共产党的创始人陈独秀在上海被捕,爱因斯坦和罗素、杜威等具有国际声望的知识分子联名致电蒋介石,要求释放。

    1934年,爱因斯坦的文集《我的世界观》在欧洲出版,留学法国的物理学教授叶蕴理根据法文译本转译,1937年抗战前夕由于国难当头,这本书并没有引起多少反响,但读过的人无不深受启发,开始严肃地思考人生的意义、人与国家的关系等问题。

    1936年,爱因斯坦在美国普林斯顿大学与前来年进修的周培源第一次个别交谈时说:“中国人民是苦难的人民。”他的同情是真挚的、发自内心的,不是挂在嘴上,而是付诸行动的。

    1937年3月,主张抗日的沈钧儒、章乃器、王造时、史良等“七君子”被捕入狱后,他又联合杜威、孟禄等著名知识分子通电援救,向国民党当局施加道义的压力。

    1938年6月,为了帮助中国的抗日战争,他还和罗斯福总统的长子一同发起“援助中国委员会”,在美国2000个城镇开展援华募捐活动。爱因斯坦是真正的世界公民,他的爱是没有国界的,他对中国的感情没有任何功利色彩,完全建立在人类的同情心和强烈的人道主义情怀之上。

    1955年,爱因斯坦去世后,许良英和周培源都曾发表长篇悼念文章。不幸的是1968年到1976年的8年间,爱因斯坦在中国竟成了“本世纪以来自然科学领域中最大的资产阶级反动学术权威”,“四人帮”掀起了一场荒诞的批评爱因斯坦运动,好在多数科学家不予理睬,实际上进行了抵制。1979年,北京隆重举行了爱因斯坦诞辰100周年的纪念大会。

    宗教信仰

    爱因斯坦在去世之前,把他在普林斯顿默谢雨街112号的房子留给跟他工作了几十年的秘书杜卡斯小姐,并且强调:“不许把这房子变成博物馆。”他不希望把默谢雨街变成一个朝圣地。他一生不崇拜人格化的神,也不希望以后的人把他当作神来崇拜。《上帝的迷思》一书就是记录他这种嘲笑了一个人格化神的想法的信仰。以下就是这书的摘要。

    自从爱因斯坦逝世以后,越来越多的宗教辩护者出于可以理解的目的,试图宣称爱因斯坦是他们中的一员。但与爱因斯坦同时代的宗教徒却不这样看。1940年,爱因斯坦写了一篇著名论文,为他的这一命题进行辩护,即“我不信仰一个人格化的神”。这个以及其他类似的声明激起暴风雨般愤怒的来信,它们都来自正统保守的宗教人士,许多人还含沙射影地提到爱因斯坦的犹太人血统。

    之后一个服务于全球基督教联盟的美国罗马天主教律师写信给爱因斯坦:

    我们对你所做的声明深感遗憾……你在声明中嘲笑了一个人格化神的想法。在过去的10年间,令人意想不到的是,希特勒竟有某种理由将犹太人驱逐出德国;同样令人意想不到的是,你竟会发表这样的声明。即使承认你拥有言论自由的权利,但是,我仍然想说,你的声明使你成为在美国制造冲突事端的最主要导火线之一。

    以下的引文摘自马克斯•雅默(Max Jammer)的一本书《爱因斯坦与宗教》(该书也是我引用爱因斯坦本人?于宗教问题看法的主要来源)。美国堪萨斯城的罗马天主教主教说:“令人悲哀的是,一个来自《旧约》及其教义所提到的那个种族的人,却否认那个种族的伟大传统。”其他天主教神职人员也纷纷附和:“除了一个人格化的神,决不存在其他任何神……爱因斯坦不知道自己正在谈论什么。他全错了。有些人觉得,因为自己在某个领域已经达到很高的学术成就,所以,就有资格在所有的领域表达看法了。

    爱因斯坦:“我信仰史宾诺莎的上帝,他以宇宙的秩序与和谐来示现,而不是那个会干涉人类命运和行为的上帝。”

    6人物贡献

    编辑本段 回目录

    狭义相对论的建立

    早在16岁时,爱因斯坦就从书本上了解到光是以很快速度前进的电磁波,与此相联系,他非常想探讨与光波有关的所谓以太的问题。以太这个名词源于希腊,用以代表组成天上物体的基本元素。17世纪的笛卡尔和其后的克里斯蒂安•惠更斯首创并发展了以太学说,认为以太就是光波传播的媒介,它充满了包括真空在内的全部空间,并能渗透到物质中。与以太说不同,牛顿提出了光的微粒说。牛顿认为,发光体发射出的是以直线运动的微粒粒子流,粒子流冲击视网膜就引起视觉。18世纪牛顿的微粒说占了上风,19世纪,却是波动说占了绝对优势。以太的学说也大大发展:波的传播需要媒质,光在真空中传播的媒质就是以太,也叫光以太。与此同时,电磁学得到了蓬勃发展,经过麦克斯韦、赫兹等人的努力,形成了成熟的电磁现象的动力学理论——电动力学,并从理论与实践上证明光就是一定频率范围内的电磁波,从而统一了光的波动理论与电磁理论。以太不仅是光波的载体,也成了电磁场的载体。直到19世纪末,人们企图寻找以太,然而从未在实验中发现以太,相反,迈克耳逊莫雷实验却发现以太不太可能存在。

    电磁学的发展最初也是纳入牛顿力学的框架,但在解释运动物体的电磁过程时却发现,与牛顿力学所遵从的相对性原理不一致。按照麦克斯韦理论,真空中电磁波的速度,也就是光的速度是一个恒量;然而按照牛顿力学的速度加法原理,不同惯性系的光速不同。例如,两辆汽车,一辆向你驶近,一辆驶离。你看到前一辆车的灯光向你靠近,后一辆车的灯光远离。根据伽利略理论,向你驶来的车将发出速度大于c(真空光速3.0x10^8m/s)的光,即前车的光的速度=光速+车速;而驶离车的光速小于c,即后车光的速度=光速-车速。但按照这两种光的速度相同,因为在麦克斯韦的理论中,车的速度有无并不影响光的传播,说白了不管车子怎样,光速等于c。麦克斯韦与伽利略关于速度的说法明显相悖。

    爱因斯坦似乎就是那个将构建崭新的物理学大厦的人。爱因斯坦认真研究了麦克斯韦电磁理论,特别是经过赫兹和洛伦兹发展和阐述的电动力学。爱因斯坦坚信电磁理论是完全正确的,但是有一个问题使他不安,这就是绝对参照系以太的存在。他阅读了许多著作发现,所有人试图证明以太存在的试验都是失败的。经过研究爱因斯坦发现,除了作为绝对参照系和电磁场的荷载物外,以太在洛伦兹理论中已经没有实际意义。于是他想到:以太绝对参照系是必要的吗?电磁场一定要有荷载物吗?这时他开始怀疑以太存在的必要。

    爱因斯坦喜欢阅读哲学著作,并从哲学中吸收思想营养,他相信世界的统一性和逻辑的一致性。相对性原理已经在力学中被广泛证明,却在电动力学中却无法成立,对于物理学这两个理论体系在逻辑上的不一致,爱因斯坦提出了怀疑。他认为,相对论原理应该普遍成立,因此电磁理论对于各个惯性系应该具有同样的形式,但在这里出现了光速的问题。光速是不变的量还是可变的量,成为相对性原理是否普遍成立的首要问题。当时的物理学家一般都相信以太,也就是相信存在着绝对参照系,这是受到牛顿的绝对空间概念的影响。19世纪末,马赫在所著的《发展中的力学》中,批判了牛顿的绝对时空观,这给爱因斯坦留下了深刻的印象。 1905年5月的一天,爱因斯坦与一个朋友贝索讨论这个已探索了十年的问题,贝索按照马赫主义的观点阐述了自己的看法,两人讨论了很久。突然,爱因斯坦领悟到了什么,回到家经过反复思考,终于想明白了问题。第二天,他又来到贝索家,说:谢谢你,我的问题解决了。原来爱因斯坦想清楚了一件事:时间没有绝对的定义,时间与光信号的速度有一种不可分割的联系。他找到了开锁的钥匙,经过五个星期的努力工作,爱因斯坦把狭义相对论呈现在人们面前。

    1905年6月30日,德国《物理学年鉴》接受了爱因斯坦的论文《论动体的电动力学》,在同年9月的该刊上发表。这篇论文是关于狭义相对论的第一篇文章,它包含了狭义相对论的基本思想和基本内容。狭义相对论所根据的是两条原理:相对性原理和光速不变原理。爱因斯坦解决问题的出发点,是他坚信相对性原理。伽利略最早阐明过相对性原理的思想,但他没有对时间和空间给出过明确的定义。牛顿建立力学体系时也讲了相对性思想,但又定义了绝对空间、绝对时间和绝对运动,在这个问题上他是矛盾的。而爱因斯坦大大发展了相对性原理,在他看来,根本不存在绝对静止的空间,同样不存在绝对同一的时间,所有时间和空间都是和运动的物体联系在一起的。对于任何一个参照系和坐标系,都只有属于这个参照系和坐标系的空间和时间。

    对于一切惯性系,运用该参照系的空间和时间所表达的物理规律,它们的形式都是相同的,这就是相对性原理,严格地说是狭义的相对性原理。在这篇文章中,爱因斯坦没有讨论将光速不变作为基本原理的根据,他提出光速不变是一个大胆的假设,是从电磁理论和相对性原理的要求而提出来的。这篇文章是爱因斯坦多年来思考以太与电动力学问题的结果,他从同时的相对性这一点作为突破口,建立了全新的时间和空间理论,并在新的时空理论基础上给动体的电动力学以完整的形式,以太不再是必要的,以太漂流是不存在的。

    什么是同时性的相对性?不同地方的两个事件我们何以知道它是同时发生的呢?一般来说,我们会通过信号来确认。为了得知异地事件的同时性我们就得知道信号的传递速度,但如何测出这一速度呢?我们必须测出两地的空间距离以及信号传递所需的时间,空间距离的测量很简单,麻烦在于测量时间,我们必须假定两地各有一只已经对好了的钟,从两个钟的读数可以知道信号传播的时间。但我们如何知道异地的钟对好了呢?答案是还需要一种信号。这个信号能否将钟对好?如果按照先前的思路,它又需要一种新信号,这样无穷后退,异地的同时性实际上无法确认。不过有一点是明确的,同时性必与一种信号相联系,否则我们说这两件事同时发生是无意义的。

    光信号可能是用来对时钟最合适的信号,但光速非无限大,这样就产生一个新奇的结论,对于静止的观察者同时的两件事,对于运动的观察者就不是同时的。我们设想一个高速运行的列车,它的速度接近光速。列车通过站台时,甲站在站台上,有两道闪电在甲眼前闪过,一道在火车前端,一道在后端,并在火车两端及平台的相应部位留下痕迹,通过测量,甲与列车两端的间距相等,得出的结论是,甲是同时看到两道闪电的。因此对甲来说,收到的两个光信号在同一时间间隔内传播同样的距离,并同时到达他所在位置,这两起事件必然在同一时间发生,它们是同时的。但对于在列车内部正中央的乙,情况则不同,因为乙与高速运行的列车一同运动,因此他会先截取向着他传播的前端信号,然后收到从后端传来的光信号。对乙来说,这两起事件是不同时的。也就是说,同时性不是绝对的,而取决于观察者的运动状态。这一结论否定了牛顿力学中引以为基础的绝对时间和绝对空间框架。 相对论认为,光速在所有惯性参考系中不变,它是物体运动的最大速度。由于相对论效应,运动物体的长度会变短,运动物体的时间膨胀。但由于日常生活中所遇到的问题,运动速度都是很低的(与光速相比),看不出相对论效应。

    爱因斯坦在时空观的彻底变革的基础上建立了相对论力学,指出质量随着速度的增加而增加,当速度接近光速时,质量趋于无穷大。他并且给出了著名的质能关系式:E=mc^2,质能关系式对后来发展的原子能事业起到了指导作用。 

    广义相对论的建立

    1905年,爱因斯坦发表了关于狭义相对论的第一篇文章后(即《论动体的电动力学》),并没有立即引起很大的反响。但是德国物理学的权威人士普朗克注意到了他的文章,认为爱因斯坦的工作可以与哥白尼相媲美,正是由于普朗克的推动,相对论很快成为人们研究和讨论的课题,爱因斯坦也受到了学术界的注意。

    1907年,爱因斯坦听从友人的建议,提交了那篇著名的论文申请联邦工业大学的编外讲师职位,但得到的答复是论文无法理解。虽然在德国物理学界爱因斯坦已经很有名气,但在瑞士,他却得不到一个大学的教职,许多有名望的人开始为他鸣不平,1908年,爱因斯坦终于得到了编外讲师的职位,并在第二年当上了副教授。1912年,爱因斯坦当上了教授,1913年,应普朗克之邀担任新成立的威廉皇帝物理研究所所长和柏林大学教授。

    在此期间,爱因斯坦在考虑将已经建立的相对论推广,对于他来说,有两个问题使他不安。第一个是引力问题,狭义相对论对于力学、热力学和电动力学的物理规律是正确的,但是它不能解释引力问题。牛顿的引力理论是超距的,两个物体之间的引力作用在瞬间传递,即以无穷大的速度传递,这与相对论依据的场的观点和极限的光速冲突。第二个是非惯性系问题,狭义相对论与以前的物理学规律一样,都只适用于惯性系。但事实上却很难找到真正的惯性系。从逻辑上说,一切自然规律不应该局限于惯性系,必须考虑非惯性系。狭义相对论很难解释所谓的双生子佯谬,该佯谬说的是,有一对孪生兄弟,哥在宇宙飞船上以接近光速的速度做宇宙航行,根据相对论效应,高速运动的时钟变慢,等哥哥回来,弟弟已经变得很老了,因为地球上已经经历了几十年。而按照相对性原理,飞船相对于地球高速运动,地球相对于飞船也高速运动,弟弟看哥哥变年轻了,哥哥看弟弟也应该年轻了。这个问题简直没法回答。实际上,狭义相对论只处理匀速直线运动,而哥哥要回来必须经过一个变速运动过程,这是相对论无法处理的。正在人们忙于理解相对狭义相对论时,爱因斯坦正在接受完成广义相对论。

    1907年,爱因斯坦撰写了关于狭义相对论的长篇文章《关于相对性原理和由此得出的结论》,在这篇文章中爱因斯坦第一次提到了等效原理,此后,爱因斯坦关于等效原理的思想又不断发展。他以惯性质量和引力质量成正比的自然规律作为等效原理的根据,提出在无限小的体积中均匀的引力场完全可以代替加速运动的参照系。爱因斯坦并且提出了封闭箱的说法:在一封闭箱中的观察者,不管用什么方法也无法确定他究竟是静止于一个引力场中,还是处在没有引力场却在作加速运动的空间中,这是解释等效原理最常用的说法,而惯性质量与引力质量相等是等效原理一个自然的推论。

    1915年11月,爱因斯坦先后向普鲁士科学院提交了四篇论文,在这四篇论文中,他提出了新的看法,证明了水星近日点的进动,并给出了正确的引力场方程。至此,广义相对论的基本问题都解决了,广义相对论诞生了。1916年,爱因斯坦完成了长篇论文《广义相对论的基础》,在这篇文章中,爱因斯坦首先将以前适用于惯性系的相对论称为狭义相对论,将只对于惯性系物理规律同样成立的原理称为狭义相对性原理,并进一步表述了广义相对性原理:物理学的定律必须对于无论哪种方式运动着的参照系都成立。

    爱因斯坦的广义相对论认为,由于有物质的存在,空间和时间会发生弯曲,而引力场实际上是一个弯曲的时空。爱因斯坦用太阳引力使空间弯曲的理论,很好地解释了水星近日点进动中一直无法解释的43秒。广义相对论的第二大预言是引力红移,即在强引力场中光谱向红端移动,20年代,天文学家在天文观测中证实了这一点。广义相对论的第三大预言是引力场使光线偏转,最靠近地球的大引力场是太阳引力场,爱因斯坦预言,遥远的星光如果掠过太阳表面将会发生一点七秒的偏转。1919年,在英国天文学家爱丁顿的鼓动下,英国派出了两支远征队分赴两地观察日全食,经过认真的研究得出最后的结论是:星光在太阳附近的确发生了一点七秒的偏转。英国皇家学会和皇家天文学会正式宣读了观测报告,确认广义相对论的结论是正确的。会上,著名物理学家、皇家学会会长汤姆孙说:“这是自从牛顿时代以来所取得的关于万有引力理论的最重大的成果”,“爱因斯坦的相对论是人类思想最伟大的成果之一”。爱因斯坦成了新闻人物,他在1916年写了一本通俗介绍相对论的书《狭义与广义相对论浅说》,到1922年已经再版了40次,还被译成了十几种文字,广为流传。 

    光电效应

    1905年,爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应,因此获得1921年诺贝尔物理奖。

    光照射到金属上,引起物质的电性质发生变化。这类光变致电的现象被人们统称为光电效应(Photoelectric effect)。

    光电效应分为光电子发射、光电导效应和光生伏特效应。前一种现象发生在物体表面,又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部,称为内光电效应。

    赫兹于1887年发现光电效应,爱因斯坦第一个成功的解释了光电效应(金属表面在光辐照作用下发射电子的效应,发射出来的电子叫做光电子)。光波长小于某一临界值时方能发射电子,即极限波长,对应的光的频率叫做极限频率。临界值取决于金属材料,而发射电子的能量取决于光的波长而与光强度无关,这一点无法用光的波动性解释。还有一点与光的波动性相矛盾,即光电效应的瞬时性,按波动性理论,如果入射光较弱,照射的时间要长一些,金属中的电子才能积累住足够的能量,飞出金属表面。可事实是,只要光的频率高于金属的极限频率,光的亮度无论强弱,光子的产生都几乎是瞬时的,不超过十的负九次方秒。正确的解释是光必定是由与波长有关的严格规定的能量单位(即光子或光量子)所组成。

    光电效应里,电子的射出方向不是完全定向的,只是大部分都垂直于金属表面射出,与光照方向无关,光是电磁波,但是光是高频震荡的正交电磁场,振幅很小,不会对电子射出方向产生影响。 

    能量守恒

    E=mc2,物质不灭定律,说的是物质的质量不灭;能量守恒定律,说的是物质的能量守恒。

    虽然这两条伟大的定律相继被人们发现了,但是人们以为这是两个风马牛不相关的定律,各自说明了不同的自然规律。甚至有人以为,物质不灭定律是一条化学定律,能量守恒定律是一条物理定律,它们分属于不同的科学范畴。

    爱因斯坦认为,物质的质量是惯性的量度,能量是运动的量度;能量与质量并不是彼此孤立的,而是互相联系的,不可分割的。物体质量的改变,会使能量发生相应的改变;而物体能量的改变,也会使质量发生相应的改变。

    在狭义相对论中,爱因斯坦提出了著名的质能公式:E=mc2(这里的E代表能量,m代表多少质量,c代表光的速度,近似值为3×10^8m/s,这说明能量可以用减少质量的方法创造)。

    爱因斯坦的质能关系公式,正确地解释了各种原子核反应:就拿氦4(He4)来说,它的原子核是由2个质子和2个中子组成的。照理,氦4原子核的质量就等于2个质子和2个中子质量之和。实际上,这样的算术并不成立,氦核的质量比2个质子、2个中子质量之和少了0.0302u(原子质量单位)!这是为什么呢?因为当2个氘[dao]核(每个氘核都含有1个质子、1个中子)聚合成1个氦4原子核时,释放出大量的原子能。生成1克氦4原子时,大约放出2.7×10^12焦耳的原子能。正因为这样,氦4原子核的质量减少了。

    这个例子生动地说明:在2个氘原子核聚合成1个氦4原子核时,似乎质量并不守恒,也就是氦4原子核的质量并不等于2个氘核质量之和。然而,用质能关系公式计算,氦4原子核失去的质量,恰巧等于因反应时释放出原子能而减少的质量。

    爱因斯坦从更新的高度,阐明了物质不灭定律和能量守恒定律的实质,指出了两条定律之间的密切关系,使人类对大自然的认识又深了一步。 

    宇宙常数

    爱因斯坦在提出相对论的时候,曾将宇宙常数(为了解释物质密度不为零的静态宇宙的存在,他在引力场方程中引进一个与度规张量成比例的项,用符号Λ 表示。该比例常数很小,在银河系尺度范围可忽略不计。只在宇宙尺度下,Λ 才可能有意义,所以叫作宇宙常数。即所谓的反引力的固定数值)代入他的方程。他认为,有一种反引力,能与引力平衡,促使宇宙有限而静态。当哈勃将膨胀宇宙的天文观测结果展示给爱因斯坦看时,爱因斯坦说:“这是我一生所犯下的最大错误。”

    宇宙是膨胀着的。 哈勃等认为,反引力是不存在的,由于星系间的引力,促使膨胀速度越来越慢。 星系间有一种扭旋的力,促使宇宙不断膨胀,即暗能量。70亿年前,它们“战胜”了暗物质,成为宇宙的主宰。最新研究表明,按质量成份(只算实质量,不算虚物质)计算,暗物质和暗能量约占宇宙96%。看来,宇宙将不断加速膨胀,直至解体死亡。(也有其它说法,争议不休)。宇宙常数虽存在,但反引力的值远超过引力。林德饶有风趣的说:“我终于明白,为什么他(爱因斯坦)这么喜欢这个理论,多年后依然研究宇宙常数,宇宙常数依然是当今物理学最大的疑问之一。”


    7与其他科学家的合作与关系

    编辑本段 回目录

    1927年在比利时布鲁塞尔索尔维国际物理研究所召开的索尔维会议集中了当时最著名的物理学家。爱因斯坦在前排中央。

    爱因斯坦-德哈斯效应

    爱因斯坦和万德尔·德哈斯证明了磁化是由电子的自旋造成的。他们把一个静止的铁磁体悬挂在细线一端,放在在导线圈里,然后给线圈施加一个电流脉冲,造成铁磁体的偏转。转动时铁磁体将具有一个特定的角动量。根据角动量守恒定律,需要在铁磁体内部产生一个大小相等,但方向相反的角动量。这个角动量正是由铁磁体中电子自旋的反转而产生。这个效应又称作理查森效应,以物理学家欧文·理查森的名字命名。

    薛定谔气体模型

    1924-1925年,爱因斯坦发表了三篇关于理想气体的论文,运用玻色-爱因斯坦统计来计算理想气体的热力学性质。薛定谔閲读了爱因斯坦的文章后,对其方法不解,甚至一度认为爱因斯坦错了。爱因斯坦建议他用经典物理学的方式考虑一个三维势箱,把势箱中的粒子当作独立谐振子,然后对这些谐振子进行量子化处理。薛定谔用这个方法推出了半经典意义上理想气体的热力学性质。薛定谔希望爱因斯坦在文章上署名,但是爱因斯坦婉拒了。

    爱因斯坦冷冻机

    1926年,爱因斯坦和他的学生列奥·西拉德共同发明了一种吸收式冷冻机,既不用电,也没有活动部件。他们在1930年申请了专利美国专利 1,781,541。该发明在当时是革命性的,但却没有立即商业化。一家瑞典制冷设备公司伊莱克斯为了防止这种新技术带来的竞争,买断了他们的专利。这种冷冻机被称为爱因斯坦冷冻机。据说他是在看晨报时,看到一条新闻,关于一家人死于冷冻机中的氨气,原因是压力泵的机械劳损,才开始对此的研究。

    2008年,牛津大学开展了一项为期三年的研究计划,目的是为缺电的地区研发耐用的家用机械,其中包括冷冻机。研究人员说,爱因斯坦冷冻机经改进设计并使用不同的压缩气体后,其效率是原来设计的四倍。

    爱因斯坦与玻尔

    爱因斯坦和尼尔斯·玻尔都是旧量子力学的奠基人。他们之间关于量子力学发生了一系列著名的争论。爱因斯坦认为,物理学应该能告诉他在公式背后的真实世界发生了什么。而玻尔只对公式本身感兴趣而不关心现实世界中的事件。爱因斯坦对于量子力学持续有力的批评促进了量子力学的发展。他们之间辩论因其对科学哲学的重要性而被加载史册。

    爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论

    爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论是由爱因斯坦、鲍里斯·波多尔斯基和纳森·罗森在1935年发表于美国《物理评论》杂志的论文中提出的一个思维实验,又称为EPR佯谬或EPR悖论。 爱因斯坦等认为,如果一个物理理论是正确和完备的,就应该同时满足两个判据:完备性判据和实在性判据。第一个判据要求物理实在的每个要素都必须在该理论中体现出来。第二个判据是,如果我们能不干扰某体系,却能够确定该体系中某一个物理量的话,那麽这个物理量一定对应物理实在的要素。量子力学很显然不能同时满足这两个判据,因此爱因斯坦等人不相信它是完备的。

    EPR悖论引起后世对量子纠缠现象的兴趣。


    8主要著作

    编辑本段 回目录

    1901-1904年,在德国权威杂志《物理学年鉴》上发表了5篇有关热力学和黑体辐射等方面的研究。

    19053月,《关于光的产生和转变的一个启发性观点》,文中提出光量子学说光电效应的基本定律,并在历史上第一次揭示了微观物体的波粒二象性,从而圆满地解释了光电效应。(为此获得1921诺贝尔物理学奖

    19054月,《分子尺度的新测定》(获苏黎世大学哲学博士学位)

    19055月,《根据分子运动论研究静止液体中悬浮微粒的运动》(有力地提供了原子真实存在布朗运动的证明)

    19056月,长篇文献《论动体的电动力学》(完整提出了著名的狭义相对论理论,开创了物理学的新纪元)

    19059月,《物体惯性和能量的关系》(提出了质量和能量的关系E=mc^2,为原子核能的释放和利用奠定了理论基础)

    1916《广义相对论基础》(提出了大质量物体的存在可引起时空连续场的弯曲,为黑洞、大爆炸等新的宇宙论提供了理论依据)

    9人物评价

    编辑本段 回目录

    爱因斯坦曾经是量子力学的催生者之一,但是他不满意量子力学的后续发展,爱因斯坦始终认为“量子力学不完备”,但苦于没有好的解说样板,也就有了著名的“上帝不掷骰子”的否定式呐喊!爱因斯坦到过世前都没有接受量子力学是一个完备的理论。爱因斯坦还有另一个名言:“月亮是否只在你看着他的时候才存在?“上帝不仅掷骰子,而且他总是把骰子扔到我们看不到的地方!”—斯蒂芬·威廉·霍金

    爱因斯坦常常被称为一个孤独的人。数学想象的领域有助于把精神从纷繁的俗物中解脱出来,就这个意义而言,我认为他确实是一个孤独的人。他的哲学可以叫做一种超验的唯物论,这种哲学达到了形而上学的前沿,那里可以完全割断对自我世界的纠缠。对我来说,科学和艺术都是我们天性的表现,它们高出我们的生物学需要之上而具有终极价值。--泰戈尔

    10主要荣誉

    编辑本段 回目录

    阿尔伯特·爱因斯坦奖是一个理论物理学的奖项,1951年首次由普林斯顿高等研究院颁发,奖金15,000美元。后来奖金降至5,000美元。爱因斯坦曾经做过该奖评委。

    19558月,在爱因斯坦去世四个月之后,第99号元素被命名为“锿”(Einsteinium),以纪念爱因斯坦的贡献。

    1965年到1978年,美国邮局曾发行一套“著名美国人”系列邮票,其中包括爱因斯坦,面值8美分。

    197335日发现的小行星2001被命名为爱因斯坦。

    阿尔伯特·爱因斯坦奖牌由瑞士波恩的阿尔伯特·爱因斯坦学会设立并颁发,1979年首次颁发,奖励那些在与爱因斯坦有关的事物上作出杰出贡献的人。

    爱因斯坦卫星是哈佛-史密松天体物理中心和美国宇航局联合制造的X射线观测卫星,于19781113日发射升空。其原名为HEAO-2,为纪念爱因斯坦诞辰100周年而用他的名字命名。

    阿尔伯特·爱因斯坦世界科学奖由世界文化委员会设立,1984年首次颁发。其宗旨在于激励科学研究和技术研发,奖金为10,000美元。

    1990年,爱因斯坦的名字被镌刻在沃尔哈拉德国名人纪念堂。这个纪念堂位于德国巴伐利亚州的雷根斯堡Regensburg)。同年《时代》杂志将爱因斯坦评选为20世纪风云人物。

    2000年,EA[艺电公司]的命令与征服系列红色警戒2把爱因斯坦列为其游戏人物之一。

    国际纯粹和应用物理联合会把2005年定为国际物理年,以纪念爱因斯坦的“奇迹之年”100周年。

    2008年,爱因斯坦进入美国新泽西州名人堂。

    爱因斯坦十字和爱因斯坦环是引力透镜效应的产物,曾被广义相对论所预言。

    德国波茨坦有一座阿尔伯特·爱因斯坦科学公园。公园中的爱因斯坦大厦是一座天文观测台。

    美国首都华盛顿有一座爱因斯坦的青铜雕像。这座雕像位于美国国家科学院National Academy of Sciences)西南角的宪法大道上。

    阿尔伯特·爱因斯坦和平奖由位于芝加哥的阿尔伯特·爱因斯坦和平基金会设立,奖金为50,000美元。


    11名言警句

    编辑本段 回目录

    1Imagination is more important than knowledge.

    想象力比知识更重要。

    2Logic will get you from A to B. Imagination will take you everywhere.

    逻辑会把你从A带到B,想象力能带你去任何地方。

    3Joy in looking and comprehending is nature's most beautiful gift.

    从观察和理解中获得乐趣是大自然赐予的最美好的礼物。

    4Try not to become a man of success, but rather try to become a man of value.

    试着不去做一个成功的人,而去做一个有价值的人。

    5If you can't explain it simply, you don't understand it well enough.

    如果你不能把它简单地解释出来,那说明你还没有很好的理解它。

    6When the solution is simple, God is answering.

    当答案很简单时,是上帝在回答。

    7A question that sometimes drives me hazy: are I am or the others crazy?

    有一个问题常常把我搞迷糊:究竟是我疯了还是别人疯了?

    8Isn't it strange that I who have written only unpopular books should be such a popular fellow?

    这件事不奇怪吗——我写的书从不畅销,但我却是个如此有名的家伙?

    9Small is the number of people who see with their eyes and think with their minds.

    只有少数人在用他们自己的眼睛观察、用他们自己的头脑思考。

    10The most incomprehensible thing about the world is that it is comprehensible.

    这世界最无法理解的事情是它是可理解的。

    11The value of a man should be seen in what he gives and not in what he is able to receive.

    一个人的价值,应当看他贡献了什么,而不应当看他取得了什么。

    12Only to devote oneself to the society can find the significance of the actuaully short and risky life.

    人只有献身于社会,才能找出那短暂而有风险的生命的意义。

    13Life is like riding a bicycle. To keep your balance you must keep moving.

    人生就像骑单车。想保持平衡就得往前走。

    14 没有侥幸这回事,最偶然的意外,似乎也都是事有必然的。


    诺贝尔物理学奖获得者

    2001至今

    布莱恩·施密特(2011)

    亚当·里斯(2011)

    萨尔·波尔马特(2011)

    安德烈·盖姆(2010)

    康斯坦丁·诺沃肖洛夫(2010)

    高锟(2009)

    乔治·史密斯(2009)

    韦拉德·博伊尔(2009)

    南部阳一郎(2008)

    小林诚(2008)

    益川敏英(2008)

    艾尔伯·费尔(2007)

    皮特·克鲁伯格(2007)

    约翰·马瑟(2006)

    乔治·斯穆特(2006)

    罗伊·格劳伯(2005)

    约翰·霍尔(2005)

    特奥多尔·亨施(2005)

    戴维·格罗斯(2004)

    戴维·普利策(2004)

    弗兰克·维尔泽克(2004)

    阿列克谢·阿布里科索夫(2003)

    安东尼·莱格特(2003)

    维塔利·金茨堡(2003)

    雷蒙德·戴维斯(2002)

    里卡尔多·贾科尼(2002)

    小柴昌俊(2002)

    埃里克·康奈尔(2001)

    沃尔夫冈·凯特纳(2001)

    卡尔·威依迈(2001)

    大卫·维因兰德(2012)

    塞尔日·阿罗什(2012)

    弗朗索瓦·恩格勒(2013)

    彼得·希格斯(2013)

    1976-2000

    阿尔费罗夫(2000)

    杰克·基尔比(2000)

    赫拉尔杜斯·霍夫特(1999)

    韦尔特曼(1999)

    劳克林(1998)

    霍斯特·路德维希·施特默(1998)

    崔琦(1998)

    朱棣文(1997)

    W.D.菲利普斯(1997)

    科昂·塔努吉(1997)

    戴维·莫里斯·李(1996)

    道格拉斯·D·奥谢罗夫(1996)

    罗伯特·科尔曼·理查森(1996)

    佩尔(1995)

    莱因斯(1995)

    布罗克豪斯(1994)

    克利福德沙尔(1994)

    赫尔斯(1993)

    约瑟夫·胡顿·泰勒(1993)

    夏帕克(1992)

    皮埃尔-吉勒·德热纳(1991)

    弗里德曼(1990)

    肯德尔(1990)

    理查德·爱德华·泰勒(1990)

    拉姆齐(1989)

    德默尔特(1989)

    保尔(1989)

    莱德曼(1988)

    施瓦茨(1988)

    斯坦伯格(1988)

    约翰内斯·格奥尔格·贝德诺尔茨(1987)

    卡尔·亚历山大·米勒(1987)

    恩斯特·鲁斯卡(1986)

    格尔德·宾宁(1986)

    海因里希·罗雷尔(1986)

    冯·克里津(1985)

    范德梅尔(1984)

    卡洛·鲁比亚(1984)

    萨拉马尼安·强德拉塞卡(1983)

    肯尼斯·G·威耳孙(1982)

    布洛姆伯根(1981)

    阿瑟·伦纳德·肖洛(1981)

    凯·西格巴恩(1981)

    克罗宁(1980)

    菲奇(1980)

    温伯格(1979)

    格拉肖(1979)

    萨拉姆(1979)

    卡皮察(1978)

    彭齐亚斯(1978)

    彼得·卡皮查(1977)

    丁肇中(1976)

    伯顿·里克特(1976)

    1951-1975

    莫特尔森(1975)

    雷恩沃特(1975)

    尼尔斯·玻尔(1975)

    马丁·赖尔(1974)

    赫威斯(1974)

    江崎玲于奈(1973)

    约瑟夫森(1973)

    贾埃弗(1973)

    施里弗(1972)

    库珀(1972)

    巴丁(1972)

    丹尼斯·加博尔(1971)

    阿尔文(1970)

    内尔(1970)

    盖尔曼(1969)

    路易斯·阿尔瓦雷斯(1968)

    汉斯·贝特(1967)

    卡斯特勒(1966)

    朝永振一郎(1965)

    施温格(1965)

    费因曼(1965)

    查尔斯·哈德·汤斯(1964)

    巴索夫(1964)

    普罗霍罗夫(1964)

    维格纳(1963)

    延森(1963)

    玛丽亚·格佩特-梅耶(1963)

    列夫·达维多维奇·朗道(1962)

    霍夫斯塔特(1961)

    穆斯堡尔(1961)

    格拉塞(1960)

    欧文·张伯伦(1959)

    埃米利奥·吉诺·塞格雷(1959)

    切伦科夫(1958)

    塔姆(1958)

    伊利亚·弗兰克(1958)

    杨振宁(1957)

    李政道(1957)

    布拉顿(1956)

    巴丁(1956)

    肖克利(1956)

    威利斯·尤金·兰姆(1955)

    波利卡普·库施(1955)

    马克斯·玻恩(1954)

    瓦尔特·博特(1954)

    泽尔尼克(1953)

    费利克斯·布洛赫(1952)

    珀塞尔(1952)

    科克罗夫特(1951)

    欧内斯特·沃尔顿(1951)

    1926-1950

    塞西尔·弗兰克·鲍威尔(1950)

    汤川秀树(1949)

    布莱克特(1948)

    阿普尔顿(1947)

    布里奇曼(1946)

    沃尔夫冈·泡利(1945)

    伊西多·艾萨克·拉比(1944)

    奥托·施特恩(1943)

    欧内斯特·劳伦斯(1939)

    费米(1938)

    戴维森(1937)

    乔治·佩杰特·汤姆生(1937)

    维克托·弗朗西斯·赫斯(1936)

    卡尔·戴维·安德森(1936)

    詹姆斯·查德威克(1935)

    埃尔温·薛定谔(1933)

    保罗·阿德里·莫里斯·狄拉克(1933)

    维尔纳·海森堡(1932)

    拉曼(1930)

    路易·维克多·德布罗意(1929)

    理查森(1928)

    康普顿(1927)

    威尔逊(1927)

    让·巴蒂斯特·皮兰(1926)

    1901-1925

    弗兰克·赫兹(1925)

    曼内·西格巴恩(1924)

    罗伯特·安德鲁·密立根(1923)

    玻尔(1922)

    阿尔伯特·爱因斯坦(1921)

    纪尧姆(1920)

    约翰尼斯·斯塔克(1919)

    马克斯·普朗克(1918)

    查尔斯·格洛弗·巴克拉(1917)

    威廉·亨利·布拉格(1915)

    劳厄(1914)

    昂内斯(1913)

    尼尔斯·古斯塔夫·达伦(1912)

    维恩(1911)

    约翰尼斯·迪德里克·范·德·瓦耳斯(1910)

    伽利尔摩·马可尼(1909)

    卡尔·费迪南德·布劳恩(1909)

    李普曼(1908)

    阿尔伯特·亚伯拉罕·迈克尔逊(1907)

    约瑟夫·汤姆生(1906)

    伦纳德(1905)

    瑞利(1904)

    安东尼·亨利·贝克勒尔(1903)

    皮埃尔·居里(1903)

    居里夫人(1903)

    塞曼(1902)

    亨德瑞克·安图恩·洛伦兹(1902)

    威廉·康拉德·伦琴(1901)

    本词条内容由国搜百科根据相关资料编纂,仅供参考。如有问题,可联系我们修订、完善或删除。也欢迎更多热爱知识共享、有志于词条编纂的专业人士参与国搜百科创建。联系电话:010-87869809 合作邮箱:baike@chinaso.com 交流QQ群:5332181522

    标签: 人物 科学家

    阿尔伯特·爱因斯坦 图册

    百科热点

    党的十九大
    • 浏览次数: 26819 次
    • 更新时间:2014-12-12
    • 创建者:国搜百科
    分享到:
    百科 更多»