爱因斯坦的故事
少年时代
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。
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。
爱因斯坦,德国犹太人,享誉全球的理论物理学家。其提出的广义相对论,狭义相对论,对牛顿经典力学产生极大冲击,公式E=mc方为日后核能及核武器,物理学的发展起到基础作用。
爱因斯坦一生简朴,对金钱,名誉视为身外之物,致力于和平与民族平等事业,为犹太人的独立,繁荣做出不可磨灭的贡献。
1940年,美国普林斯顿。
一天早晨,在一条林荫道上,一个小姑娘突然看见一个奇怪的人,他个子不高,一件粗大衣像一条毯子似的裹在身上,拖着一双拖鞋,满头白发凌乱地飘落着,一双深凹的眼睛,稍稍低垂着,好像在凝思,他发现了小姑娘,微微一笑,便从小姑娘身边闪过,又思索着向前走去,小姑娘惊奇地望着他,奇怪这个童话中的人物怎么从书中跑了出来。吃晚饭时,小姑娘把自己的见闻告诉了家里人,父亲听后,放下手中的刀叉,沉默了一会儿说:“孩子,你今天看到的是世界上最伟大的人。”
这个人,便是伟大的物理学家阿尔伯特·爱因斯坦。
爱因斯坦发明的相对论,开创了物理学的新纪元,他揭示了四维时空与物质的统一关系,对于今天探索宇宙结构有重大的意义,他在自然领域拓展了人们的视野,开拓了科学革命的新时代,被称为现代物理之父。
这位伟大的科学家,并非一生下来就是天才,相反,他小的时候,智力发育比一般孩子发育都慢,只是由于无限的勤奋和对物理学的执着热爱,才把他造就成一位科学天才。
爱因斯坦于1879年生于一个犹太商人家里,父母都希望他将来有所作为,但是渐渐地他们发现孩子智力发育很慢,不象一般孩子那么机灵聪敏,到了三岁才开口说话,父母着急了,他们请来了医生,医生说,孩子没有病,只是不善于说话而已。
到了四五岁,爱因斯坦经常一个人对某一物体发呆,而且总是远离嘻笑玩耍的孩子,象生怕别人打扰一样,因此,他显得很孤僻。
五岁时,父亲拿一只小罗盘给他玩,爱因斯坦捧着罗盘,见里面的指针转来转去,最后始终指向北方,他奇怪了,他把罗盘捧在胸前,把指针转一圈,又转一圈,不管怎么转,那根针总是指着北方。他呆呆地站在那里,手里捧着罗盘,默默地想:针四周什么都没有,是什么神奇的力量把针吸住了呢?他呆呆地站在那里想,直到母亲喊他吃饭,他还站在那里思索。
秋天,爱因斯坦一家去郊游,当走进一片茂密的树林时,他却不见了,母亲到处找他,焦急地喊他,他却一个人在林间轻轻地穿行,一会儿摘下一片树叶,细心观察树叶的脉纹,一会儿观看阳光从树叶间透出的光斑,到了湖边,他就蹲下身来,一动也不动地望着湖面上起伏的微波。当母亲好不容易找到他时,他正坐在地上,凝望着一队队忙忙碌碌来回穿梭的蚂蚁。“阿尔伯特”妈妈一把拉起小爱因斯坦的手,发现他呆的地方离她叫喊的地方很近,“你干吗不答应妈妈,让妈妈来回的跑。”“没有,妈妈我没听见。”小爱因斯坦说,妈妈只好微微地叹了一口气。
为了给这位孤僻的孩子的生活带来一点乐趣,从六岁开始,妈妈开始教他拉小提琴,他对这个乐器发出的声音如对大自然斑澜的色彩一样,十分敏感,他学得专心致志。从此小担琴成了他漫长生命旅程上不可缺少的伙伴。每当工作疲倦时,他便拉起小提琴,使内心保持和谐与平静。
读小学时,由于他性格孤僻,同学们都歧视他,老师也不喜欢他,老师向他提问题时,他好像听不见一样,总是默默地去思考自己的问题。于是老师便喊到:“爱因斯坦,站起来,站到大厅里去,等到中午放学回家!”小爱因斯坦便默默地走到大厅,站上两个钟头,老师还说“这孩子真笨,什么功课都不好!”
实际上,小爱因斯坦不习惯学校那套死记硬背的教学方法,他有自己独特的独立思考的特点,在这种死板的学校环境中感受不到追求知识的快乐。爱因斯坦不喜欢它,他总希望早点放学,好躲回家去,在家里,他就可以在理想和希望里遨游。对教育规范的不适应,使爱因斯坦曾经连续多次考试不及格。
爱因斯坦有个叔叔,名叫雅各布,雅各布叔叔很善于饶有趣味地讲解方程式,他给爱因斯坦讲解知识生动有趣,爱因斯坦很喜欢。
这天,雅各布叔叔给爱因斯坦讲代数课,雅各布叔叔说:“代数嘛,就象打猎一样,那头藏在树林里的野兽,你把它叫做x,然后一步一步逼近它,直到把它逮住!”通过雅各布叔叔生动形象地讲述,代数的真谛便深深印在爱因斯坦的脑海中。
几何也是雅各布叔叔给他启蒙的。雅各布叔叔在纸上画了一个直角三角形,标上A、B、C,慢慢地一笔一划地写上公式,然后对爱因斯坦说:“这就是大名鼎鼎的毕达哥拉斯定理,两千多年前的人就会证明了。孩子,你也来证证看。”
12岁的爱因斯坦,根本不懂什么叫几何,但是他被这个定理迷住了。他双手支着脑袋,皱起眉头,一连三个星期,总是坐在自己的小书桌前苦苦思索。最后,居然给证明出来了。爱因斯坦第一次体验到认识真理的快乐,他的创造才能萌发了。
不久,雅各布叔叔送给他一本几何教科书。他捧着这本书,读得心醉神驰,那一个个几何定理的证明,严密得滴水不漏,使人不能有半点怀疑,人的思维是那样明晰、那样可靠,给他留下了难以形容的印象。
14岁时,爱因斯坦开始学习高等数学,当同学们还在等边三角形的浅水中扑腾时,他已经在微积分的大海中畅游。数学老师也不是他的对手,常常被爱因斯坦问得张口结舌。因此老师不喜欢他,说他“生性孤僻”,“不守纪律”,“想入非非”,以至于爱因斯坦父亲问学校校长,爱因斯坦将来该从事什么职业时,校长毫不掩饰地说:“干什么都一样,他长大后绝对不会有什么成就的。”由于同样的原因,数学老师对爱因斯坦说:“爱因斯坦,你永远不会有作为的。”这些话深深刺痛了爱因斯坦的心。“我一定会有作为的。”他在心里默默地说。
爱因斯坦对许多问题有自己的独特的看法,在中学,他经常思索这样一个问题:假设光的接收器眼睛,跟随在光的后面,用光速飞奔,会发生些什么情形呢。对此,他作了种种设想,但找不到答案。实际上,在他这个奇怪的想法里,已经孕育了相对论的萌芽。
有一次,爱因斯坦爬上一架梯子挂一幅画,由于他专心地思考自己的问题,一不小心,竟从梯子上摔了下来。他马上想到一个问题:“人为什么笔直摔下来呢?”经过认真思考后,他得到了答案,他认为物体是沿着阻力最小的路程运动的,这对他后来研究广义相对论给予了很大的启发。
15岁时,爱因斯坦报考苏黎世的瑞士帮工学院,但没有被录取,他又补习一年,16岁时,终于考上了大学。在大学学习中,爱因斯坦表现了自己的特点:他集中精力在能够导致深邃知识和发挥自己的创造性的问题上面,而把其他东西撇下不管,以便不因负担过重而离开研究的要点。就这样,他以自己独特的思考问题方法,发明了举世闻名的“相对论”,开创了物理学的新纪元,成为世界上最伟大的科学家。
什么?
相对论的故事
1905年,年轻的阿尔伯特·爱因斯坦改变了我们思考空间、时间和物质的方式。他认识到,要理解为什么光速在所有参照系中都相同,唯一的方式就是假设时间并不像牛顿所认为的那样是绝对的,而是相对的。在运动系统中时间的流逝是不同的。而且,刚体的长度也不是恒定的而是变化着的,这种现象被称为洛伦兹收缩。此外,爱因斯坦还认识到,物质和能量在本质上是相同的。根据他的着名公式E=mc2,质量可以转变为能量。
爱因斯坦并不认为他的公式会对描述粒子的相互作用有用,可是在适当的时候我们已经看到,爱因斯坦的公式甚至还描述了电子及其反粒子即正电子湮灭成两个光子,或者通过两个光子碰撞而产生一对正负电子。核反应堆中能量的产生也是爱因斯坦公式的直接应用。
1905年,爱因斯坦发表了5篇论文,掀起了一场影响百年的物理革命。至今,爱因斯坦的科学思想仍引导着我们改变世界。他的5篇论文分别是:
《关于光的产生和转化的一个启发性观点》讨论光量子以及光电效应
《分子大小的新测定》推导出计算扩散速度的数学公式
《关于热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》提供了原子确实存在的证明
《论动体的电动力学》提出时空关系新理论,被称为"狭义相对论”
《物体的惯性是否决定其内能》建立在狭义相对论基础上,表明质量和能量可互换,后来推出最着名的科学方程:E=mc2
阿尔伯特.爱因斯坦(1879年至1955年)在1919年与儿子埃德瓦的谈话中说:"当一只甲虫在一根弯曲的树枝上爬行的时候,它并没有觉察到这根树枝是弯曲的。我有幸觉察到了甲虫没有觉察到的东西。”这便是爱因斯坦的科学之旅。
一个智力迟钝的小孩26岁发表改变世界的论文
爱因斯坦出生在德国南部小城市乌尔姆,该市的座右铭是"乌尔姆人都是数学家”。市民们对教育十分重视。爱因斯坦却并未被父母和老师看作天才,他3岁才开始说话,上学时回答问题要思考半天,校长甚至对爱因斯坦的父亲说:您的孩子无前途可谈。中年以后,爱因斯坦在给朋友的信中曾写道:"为什么是我,而不是他人发现了相对论?我想可能是由于我童年时代是一个智力迟钝的小孩。一般人对时间和空间的认识大都在童年时代完成,而我发育较迟,到了成年才开始考虑时间与空间的问题。成年人思考孩童时的问题当然要更深一些,更成熟一些。”
爱因斯坦对时间与空间这类科学问题的纯真追求贯穿一生。12岁时,他就在担任电气工程师的叔叔等人引导下,阅读古代大数学家欧基理德的几何着作;16岁时,他撰写了第一篇科学论文《关于磁场中以太状态的研究》。爱因斯坦1900年从瑞士的苏黎世高等工程学院毕业,获得了数学教师的资格证书,却没有去教书,他的一些科学论述被认为"不合逻辑”。在瑞士专利局当了小职员后,他仍坚持自己的研究,论文一次次地被退回。直到1905年,德文版的《物理学纪事》(又称《物理学年鉴》)终于发表了爱因斯坦的第一篇论文《关于光的产生和转化的一个启发性观点》,这一年,爱因斯坦26岁,他在这个权威杂志上连发了5篇"改变世界的论文”。
光.光电效应.激光无限
爱因斯坦1905年6月发表的第一篇论文《关于光的产生和转化的一个启发性观点》,解释了光的本质,这使他在1921年荣获了诺贝尔物理学奖。在论文中,爱因斯坦将量子概念应用于解释光电效应:当一块带静电的金属受到光线照射时会释放电子。他认为光束是由粒子(后来被称作光子)组成,从而与光只有波动属性的主流观念相矛盾。这篇论文为构成量子力学基石的光的波粒二重性获得广泛接受铺平了道路。光电效应后来成为众多技术的基础。
爱因斯坦对光的研究一直影响着现代光学的发展,仅以激光技术为例。1917年,爱因斯坦在论文《论辐射的量子性》中,继续探索着光和物质的问题。他认识到如果原子吸收了光,它们可以变为激发态,也就是说跳到更高的能级,它们自然发光返回到较低能级。除了吸收和自发辐射之外,爱因斯坦推断出一定存在第三种作用,那就是光子可以诱导受激原子发出另外一个光子,这两个光子可以激发另外两个原子放出光子,于是产生了四个光子,四个光子又可以产生八个,依此类推。
这种产生相乾光束的把戏,会建立"粒子数反转”,即受激原子多于未受激原子,从而找到使光子发射聚集成强光束的方法。这一设想直到1954年才得以实现,哥伦比亚大学的H.Townes和他的同事们从"爱因斯坦的超前理论”得到启示,发明了激光的前身微波激射器"maser”。
原子.悬浮小粒子.现代统计力学
爱因斯坦1905年7月发表的论文《关于热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》,被认为是第二篇"对世界产生革命性影响”的论文。在论文中,爱因斯坦为"特定大小原子的存在”提供了证明。
在19世纪至20世纪初,原子是否存在是有争议的。爱因斯坦在这篇论文中,创立了支配"布朗运动”的数学定律,推进了"布朗运动”和原子存在的观点。他预测了给定体积的液体中分子的数量和质量,以及这些分子如何快速运动。这种飘忽不定的运动被称作"布朗运动”,以罗伯特.布朗在19世纪初对水中花粉粒不规则的"之”字型运动的观察而命名。爱因斯坦认为,水分子的运动足够剧烈,从而能够推动悬浮的颗粒,使得颗粒的飘舞在显微镜下能够观察得到。该文是对现代统计力学的一项重大贡献,其导出的方法可用于模拟空气污染物的行为或股票市场涨落走势。2003年,利用类似于制造微芯片的技术,美国普林斯顿大学的C.Sturm及其合作者制造了布朗棘轮,它看上去有点像大拇指甲大小的弹球盘机。在几次测试中,Sturm进行了分离实验,他将水和两种不同病毒的DNA混合物通过棘轮,结果很可靠地把较重的病毒基因组与较轻的分离开来。利用这一爱因斯坦式的技术,能够节省分离大DNA片段所需用的时间,较之当前所用的方法,可省时2/3,而且更廉价且设备更便携。
相对论.时间空间概念.质量能量转换
爱因斯坦在1905年9月和11月发表的两篇论文《论动体的电动力学》和《物体的惯性是否决定其内能》,被简述为"狭义相对论”,被认为是最具有划时代意义的理论革命。在《论动体的电动力学》中,爱因斯坦提出的一种理解时空关系的新方式;在《物体的惯性是否决定其内能》上,爱因斯坦论述了建立在狭义相对论基础上,质量和能量是可以互换的。
相对性原理的出现要早于爱因斯坦数百年。1632年伽利略就提出:无论观察者的运动状态如何,只要其运动速度不变,所有物理定律都相同。在一艘匀速运动轮船的甲板上观察,石块从桅杆上垂直落下;从静止轮船的甲板上看到的将是同样的情况。对于牛顿在17世纪中期提出的力学定律而言,该相对性原理也成立。但是随着19世纪后期电磁学的出现,这种一致性被打乱了。
爱因斯坦着手处理的是电磁学与物理学其他领域的不调和。作为一位具有深刻审美意识的科学家,他无法容忍相对性原理不能像解释牛顿力学一样去解释电磁学。1905年的这篇关于狭义相对论的文章,通过将相对性原理应用于电磁学,他重新肯定了该原理适合于所有物理学,并且确认光速为一个常数。在解决了相对性悖论的同时,文章还提出一个与人们常规直觉相违背的新的相对性原理,即无论观察者是坐在前廊的摇椅上,还是乘坐以接近光速飞升的未来太空船上,光速对他都保持不变。光速不变原理彻底摧毁了我们的绝对时空观。速度等于距离除以时间。他们的体重将比飞船起飞前增加了。
爱因斯坦奇迹年的第5篇论文作为狭义相对论的补遗,他在文中描述道:"物体质量是其内能的一个尺度”。爱因斯坦于1907年将内能概念重新表述为有史以来最着名的科学方程。方程E=mc2同样适用于动能。相对于摇椅中观察者,太空船的速度越快,则其动能和质量也越大,从而使得它越来越难以加速。当飞船速度接近光速时,提升飞行速度所需要能量增量太过巨大,以至于继续加速越来越费劲,这也是为什么超光速火箭飞船只可能出现在科幻小说中的原因之一。
1905年之后,最佳成就才真正出现。作为一项知识成果,爱因斯坦1916年又发表了广义相对论。从证明原子的存在、推出E=mc2公式到原子弹爆炸,爱因斯坦的理论与现实很近很近。1939年8月,爱因斯坦曾致函罗斯福总统,建议美国开展对原子核的研究,担忧德国法西斯可能制造原子弹。随之美国有了研制原子弹的"曼哈顿计划”。但是,爱因斯坦并未参与其中。他的理论被广泛应用各个领域。
相对论的意义
1905年,年轻的阿尔伯特·爱因斯坦改变了我们思考空间、时间和物质的方式。他认识到,要理解为什么光速在所有参照系中都相同,唯一的方式就是假设时间并不像牛顿所认为的那样是绝对的,而是相对的。在运动系统中时间的流逝是不同的。而且,刚体的长度也不是恒定的而是变化着的,这种现象被称为洛伦兹收缩。此外,爱因斯坦还认识到,物质和能量在本质上是相同的。根据他的着名公式E=mc2,质量可以转变为能量。
爱因斯坦并不认为他的公式会对描述粒子的相互作用有用,可是在适当的时候我们已经看到,爱因斯坦的公式甚至还描述了电子及其反粒子即正电子湮灭成两个光子,或者通过两个光子碰撞而产生一对正负电子。核反应堆中能量的产生也是爱因斯坦公式的直接应用。
1905年,爱因斯坦发表了5篇论文,掀起了一场影响百年的物理革命。至今,爱因斯坦的科学思想仍引导着我们改变世界。他的5篇论文分别是:
1905年之后,最佳成就才真正出现。作为一项知识成果,爱因斯坦1916年又发表了广义相对论。从证明原子的存在、推出E=mc2公式到原子弹爆炸,爱因斯坦的理论与现实很近很近。1939年8月,爱因斯坦曾致函罗斯福总统,建议美国开展对原子核的研究,担忧德国法西斯可能制造原子弹。随之美国有了研制原子弹的"曼哈顿计划”。但是,爱因斯坦并未参与其中。他的理论被广泛应用各个领域。
看晕了
爱因斯坦
平生简介爱因斯坦是德裔美国物理学家(拥有瑞士国籍),思想家及哲学家,犹太人,现代物理学的开创者和奠基人,相对论——“质能关系”的提出者,“决定论量子力学诠释”的捍卫者(振动的粒子)——不掷骰子的上帝。 1999年12月26日,爱因斯坦被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。
中文名: 阿尔伯特·爱因斯坦
外文名: Albert Einstein
国籍: 美国、瑞士双重国籍
民族: 犹太族
出生地: 德国乌尔姆市
出生日期: 1879年3月14日
逝世日期: 1955年4月18日
毕业院校: 苏黎世联邦理工学院
主要成就: 提出相对论及质能方程
解释光电效应
推动量子力学的发展
代表作品: 《论动体的电动力学》,《广义相对论的基础》
简介
世界第一奖获得者爱因斯坦全名为阿尔伯特·爱因斯坦。世界十大杰出物理学家,现代物理学的开创者、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。爱因斯坦的照片(20张)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,并当选为普鲁士科学院院士。1933年因受纳粹政权迫害,迁居美国,任普林斯顿高级研究所教授,从事理论物理研究,1940年入美国国籍。 有一句熟悉的格言是:“任何事都是相对的。”但爱因斯坦的理论不是这一哲学式陈词滥调的重复,而更是一种精确的用数学表述的方法。此方法中,科学的度量是相对的。显而易见,对于时间和空间的主观感受依赖于观测者本身。 在爱因斯坦小的时候,有一天德皇军队通过慕尼黑的市街,好奇的人们都涌向窗前喝彩助兴,小孩子们则为士兵发亮的头盔和整齐的脚步而向往,但爱因斯坦却恐惧得躲了起来,他既瞧不起又害怕这些“打仗的妖怪”,并要求他的母亲把他带到自己永远也不会变成这种妖怪的国土去。中学时爱因斯坦放弃了德国国籍,可他并不申请加入意大利国籍,他要做一个不要任何依附的世界公民……大战过后,爱因斯坦试图在现实的基础上建立他的世界和平的梦想,并且在“敌国”里作了一连串“和平”演说。他的思想和行动,使他险遭杀身之祸:一个抱有帝国主义野心的俄国贵族女刺客把枪口偷偷对准了他;德国右翼刺客们的黑名单上也出现了阿尔伯特·爱因斯坦的名字;希特勒悬赏两万马克要他的人头。为了使自己与这个世界保持“和谐”,爱因斯坦不得不从意大利迁到荷兰,又从荷兰迁居美国,而且加入了美国国籍。他认为,在美国这个国度里,各阶级的人们都能在勉强过得去的友谊中生存下去。 (节选自《应用写作》学术月刊1985年第5-6期《爱因斯坦的反省》)
十九世纪末期是物理学的大变革时期,爱因斯坦从实验事实出发,重新考查了物理学的基本概念,在理论上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推动了天文学的发展。 他的广义相对论对天体物理学、特别是理论天体物理学有很大的影响。 爱因斯坦的狭义相对论成功地揭示了能量与质量之间的关系. 坚守着“上帝掷骰子”的量子论诠释(微粒子振动与平动的矢量和)的决定论阵地,解决了长期存在的恒星能源来源的难题。 近年来发现越来越多的高能物理现象,狭义相对论已成为解释这种现象的一种最基本的理论工具。其广义相对论也解决了一个天文学上多年的不解之谜——水星近日点的进动[这是牛顿引力理论无法解释的,并推断出后来被验证了的光线弯曲现象,还成为后来许多天文概念的理论基础。 2009年10月4日,诺贝尔基金会评选“1921年物理学奖得主爱因斯坦”为诺贝尔奖百余年历史上最受尊崇的3位获奖者之一。(其他两位是1964年和平奖得主马丁路德金、1979年和平奖得主德兰修女。)
编辑本段成长履历
1879年3月14日上午11时30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年11月18日,爱因斯坦的妹妹玛娅在慕尼黑出生。 1884年,爱因斯坦对袖珍罗盘着迷。 1885年,爱因斯坦开始学小提琴。 1886年,爱因斯 5岁的爱因斯坦和3岁的妹妹
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年,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年,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年,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年,开始读康德(Immanuel Kant)的著作。 1894年,爱因斯坦一家移居意大利。 1895年,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。 1896年,获阿劳中学毕业证书。10月29日,爱因斯坦迁居苏黎世并在瑞士理工学院就读。 爱因斯坦
1899年10月19日,爱因斯坦正式申请瑞士公民权。 1900年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年3月21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年6月16日,被瑞士伯尔尼专利局雇佣。 1903年,他与大学同学米列娃.玛丽克结婚。 1904年9月,由专利局的试用人员转为正式三级技术员。 1905年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年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。 生活中的爱因斯坦(8张) 1907年,升职为专利局一级技术员。 1908年10月兼任伯尔尼大学编外讲师。 1909年10月,离开伯尔尼专利局,任苏黎世大学理论物理学副教授。 爱因斯坦
1910年10月,完成关于临界乳光的论文。 1911年,从瑞士迁居到布拉格。 1912年提出“光化当量”定律。 1913年他返德国,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“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年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。 爱因斯坦
1916年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。” 1921年,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。1月27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。 4月5日—5月30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年1月完成关于统一场论的第一篇论文。3—4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。 10月8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。 11月9日,在去日本途中——上海,爱因斯坦通过电报知道被授予1921年诺贝尔物理学奖金。 11月17日—12月29日,访问日本。 1923年2月2日,从日本返回途中,到巴勒斯坦访问,逗留12天。 2月8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。6—7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年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年受聘为德苏合作团体“东方文化技术协会”理事。 5—6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年春,同海森伯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年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年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月海伦·杜卡斯开始到爱因斯坦家担任终生的私人秘书。 1929年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。 6月28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年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。 12月11日—1931年3月4日,爱因斯坦第二次到美国访问,主要在加利福尼亚州理工学院讲学。 12月13日,沃克市长向爱因斯坦赠送纽约市的金钥匙。 12月19日—20日,访问古巴。发表《我的世界观》、《宗教和科学》等文章。 1931年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年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。12月10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年1月30日,纳粹上台。 3月10日,在帕莎第纳发表不回德国的声明,次日启程回欧洲。 3月20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。 3月28日从美国到达比利时,避居海边农村。 4月21日宣布辞去普鲁士科学院职务。 5月26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。 6月到牛津讲学后即回比利时。 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。 9月9日,渡海前往英国,永远离开欧洲。 10月3日在伦敦发表演讲《文明和科学》。 10月10日离开英国,10月17到达美国,定居于普林斯顿,应聘为高等学术研究院教授。 1934年文集《我的世界观》由其继女婿鲁道夫·凯泽尔编辑出版。1935年5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年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。 12月20日妻艾尔莎病故。 发表《物理学和实在》、《论教育》。 1937年3—9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年同柏格曼合写论文《卡鲁查电学理论的推广》。 9月给五千年后的子孙写信,对资本主义社会现状表示不满。[1] 1939年8月2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。1940年5月15日发表《关于理论物理学基础的考查》。 5月22日致电罗斯福,反对美国的中立政策。 10月1日取得美国国籍。 1941年发表《科学和宗教》等文章。 1942年10月在犹太人援苏集会上热烈赞扬苏联各方面的成就。 1943年5月作为科学顾问参与美国海军部工作。 1944年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年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年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年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年4—6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。 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年1月13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。 5月发表《为什么要社会主义》。 11月“原子科学家非常委员会”停止活动。 1950年2月13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。 3月18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年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年发表《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年4月3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。 5月16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。为经念玻恩退休,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年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。 11月18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年2—4月同罗素通信讨论和平宣言问题,4月11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。 3月15日挚友贝索逝世。 4月3日同科恩谈论关于科学史等问题。 4月5日驳斥美国法西斯分子给他扣上“颠覆分子”帽子。 4月13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。 4月15日进普林斯顿医院。 4月18日1时25分在医院逝世。
编辑本段爱因斯坦的家庭
爱因斯坦与前妻米列娃有一个未婚私生女丽瑟尔(1902—1903?),不过在1903年到1919年爱因斯坦娶了米列娃,后来米列娃为爱因斯坦生了两个儿子汉斯·爱因斯坦和爱德华·爱因斯坦。 爱因斯坦罕见童年旧照
爱因斯坦的第二任妻子爱尔莎是他的堂姐和表姐,他们的母亲是亲姐妹, 爱因斯坦与他的第二任妻子爱尔莎
他们的曾祖父都是鲁普特·爱因斯坦。这个婚姻从1919年到1936年爱尔莎逝世。爱因斯坦的二儿子爱德华受米列娃家庭遗传的影响患精神分裂,一生未娶。大儿子汉斯?阿尔伯特是美国伯克利加州大学的水利工程教授,有三个孩子,大儿子伯恩哈德·凯撒·爱因斯坦是一名物理学家,二儿子Klaus Martin (1932–1938),以及养女。伯恩哈德·凯撒·爱因斯坦有五个孩子,其中最小的孩子成为了一名医生。
编辑本段爱因斯坦的轶事
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。” 爱因斯坦罕见青年旧照
韦伯先生是讲对了,爱因斯坦在数学方面可以说是“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:“我年轻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。”
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诀。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,我想对许多人也一样有用。” 爱因斯坦性格类型:intp-智多星类型
拒绝出任以色列第二任总统
1948年5月14日,以色列国诞生,但不久以色列与周围阿拉伯国家的战争便爆发了。已经定居在美国十多年的爱因斯坦立即向媒体宣称:“现在,以色列人再不能后退了,我们应该战斗。犹太人只有依靠自己,才能在一个对他们存有敌对情绪的世界上生存下去。”1952年11月9日,爱因斯坦的老朋友以色列首任总统魏茨曼逝世。在此前一天,就有以色列驻美国大使向爱因斯坦转达了以色列总理本·古里安的信,正式提请爱因斯坦为以色列共和国总统候选人。当日晚,一位记者给爱因斯坦的住所打来电话,询问爱因斯坦:“听说要请您出任以色列共和国总统,教授先生。您会接受吗?”“不会。我当不了总统。”“总统没有多少具体事务,他的位置是象征性的。教授先生,您是最伟大的犹太人。不,不,您是全世界最伟大的人。由您来担任以色列总统,象征犹太民族的伟大,再好不过了。”“不,我干不了。” 爱因斯坦刚放下电话,电话铃又响了。这次是驻华盛顿的以色列大使打来的。大使说:“教授先生,我是奉以色列共和国总理本·古里安的指示,想请问一下,如果提名您当总统候选人,您愿意接受吗?”“大使先生,关于自然,我了解一点,关于人,我几乎一点也不了解。我这样的人,怎么能担任总统呢?请您向报界解释一下,给我解解围。” 大使进一步劝说:“教授先生,已故总统魏茨曼也是教授呢。您能胜任的。”“魏茨曼和我不一样。他能胜任,但我不能。”“教授先生,每一个以色列公民,全世界每一个犹太人,都在期待您呢!” 爱因斯坦被同胞们的好意感动了,但他想的更多的是如何委婉地拒绝大使和以色列政府,而不使他们失望,不让他们窘迫。不久,爱因斯坦在报上发表声明,正式谢绝出任以色列总统。在爱因斯坦看来,“当总统可不是一件容易的事。”同时,他还再次引用他自己的话:“方程对我更重要些,因为政治是为当前,而方程却是一种永恒的东西。”
不拘小节的大师
有一次,他要把墙上的一幅旧画换下来,就搬来一架梯子,一步一步爬上去。突然,他又想起一个问题,沉思起来,忘记自己在做什么了,猛的从梯子上摔下来。摔到地上以后,他顾不得疼痛,马上想到:人为什么会笔直地掉下来呢?看来物体总是沿着阻力最小的线路运动的。爱因斯坦想到这里便马上站立起来,一瘸一拐地走到桌边,提笔把自己的这个想法记了下来。这对他正在研究的问题——相对论有很大的启发。
爱因斯坦名言 o 一个人的价值,应当看他贡献什么,而不是看他取得什么。 o 在真理和认识方面,任何以权威者自居的人,必将在上帝的戏笑中垮台! o 凡在小事上对真理持轻率态度的人,在大事上也是不足信的。 o 苦和甜来自外界,而坚强则来自于内心,来自于一个人坚持不懈的努力! o 智慧并不产生于学历,而是来自对于知识的终身不懈的追求。 o 真正有价值的东西不是出自雄心壮志或单纯的责任感;而是出自对人和对客观事物的热爱和专心。 o 科学研究好像钻木板,有人喜欢钻薄的,而我喜欢钻厚的。 o 每个人都有一定的理想,这种理想决定着他的努力和判断的方向。 o想象力比知识更重要。
爱因斯坦是德裔美国物理学家(拥有瑞士国籍),思想家及哲学家,犹太人,现代物理学的开创者和奠基人,相对论——“质能关系”的提出者,“决定论量子力学诠释”的捍卫者(振动的粒子)——不掷骰子的上帝。 1999年12月26日,爱因斯坦被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。
中文名: 阿尔伯特·爱因斯坦
外文名: Albert Einstein
国籍: 美国、瑞士双重国籍
民族: 犹太族
出生地: 德国乌尔姆市
出生日期: 1879年3月14日
逝世日期: 1955年4月18日
毕业院校: 苏黎世联邦理工学院
主要成就: 提出相对论及质能方程
解释光电效应
推动量子力学的发展
代表作品: 《论动体的电动力学》,《广义相对论的基础》
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爱因斯坦的事迹有哪些?
1:小笨蛋还是小神童?
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,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。小爱因斯坦是一个诚实的孩子,从不做违心的或骗人的事。为此,他受到同学们的讥笑,给他起了一个绰号叫“诚实的约翰”。普通孩子喜欢玩带有竞争性的游戏,可是他却不喜欢参加。孩子喜欢打仗的游戏,喜欢看士兵操练,但是他却从小到大不喜欢任何和军事有关的东西。他是一个不想看到人类互相残杀的和平主义者。
爱因斯坦家的住房周围有花园,他经常一个人长时间地蹲在花园角落的灌木丛里,用手抚摩着小叶片或者凝视着匆匆跑动的蚂蚁。他很小就喜欢冥想,想了解大自然的奥秘。一次,在依萨尔河岸野餐时,一位亲戚说,小爱因斯坦很严肃,当其他的孩子都在互相玩耍、逗乐时,他却独自坐着看湖的对岸。母亲玻琳深情的为自己的孩子辩护:“他是沉静的,因为他在思索。等着吧,总有一天他会成为一个教授!”那位亲戚感到可笑,但也理解母亲的心情。教授!在人们的心目中,只有那些聪敏的人才有可能得到这个荣誉的称号,这个连话都说不好的笨孩子能成为一个教授吗?
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。当他发现指南针不断地指着固定的方向时,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还能鲜明的回忆出来。
爱因斯坦在念小学和中学时,一般功课属平常,唯有数学成绩远在全班同学之上。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是那么厌恶,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,而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。
有一天爱因斯坦跑来问叔叔:“什么是代数”?叔叔就这样解释:“在算术中有很多问题不容易解决,要算又很难。而代数是一门'快乐'的数学,能很容易的帮人们解答困难的计算。我们把我们不知道的数叫着X,然后来捕捉它。你把它当作已知道的东西,建立一些关系,最后你就可以容易地得到它了。”然后叔叔给了他一本有代数问题的小册子,爱因斯坦很快就学会了解决里面的问题。
有一次雅各布叔叔给他讲了几何中一个很美丽的定理——毕达哥拉斯定理:任何直角三角形的长边平方一定等于两短边平方的和。叔叔没有告诉他这个定理的证明,但是爱因斯坦在画了许多直角三角形后发现这关系一直成立,感到非常的惊奇。
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,都喜欢阅读书籍,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,看完后就和爱因斯坦讨论,并且再继续提供给他新的读物。麦克斯点燃了爱因斯坦自学的兴趣火花,还不断地辅导他。
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,一下子攫取了爱因斯坦的心灵。爱因斯坦晚年时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造成了一种难以形容的印象。”
这时爱因斯坦又想起了毕达哥拉斯定理,于是想要独立证明这个定理。他花了三个星期最后找到一个方法,就是从直角三角形最长边所面对的顶点作这边的垂直线,于是把三角分成相似三角形,由此很容易证明这个定理。虽然这是一个古老得有二千多年历史的定理,但是爱因斯坦经过一番努力总算得到了结果,他第一次体会到科学发现时的欣喜。
麦克斯每星期来时,都会帮他改一些习题,并且辅导他作一些较难的问题。过不久又引导他学习高等数学,十三岁时他已自学微积分了。当他的同班同学为那些平面几何简单问题和循环分数而皱眉头时,爱因斯坦靠自学已经进入到无穷级数这些美丽神奇的“无穷世界”去了。
很快小爱因斯坦的数学程度超过了读大学的麦克斯,比他大十一岁的医科大学生再也跟不上这个十二、三岁的小孩子了。为了以后有共同谈话的话题,麦克斯开始借哲学书给他看,爱因斯坦在十三岁就能看懂康德的《纯理性批判》。这是一本对许多成人来说都算是枯燥艰深的书。这时候爱因斯坦阅读的书就是数学、物理和许多哲学家的书。他不看小说,唯一的消遣就是拉小提琴。
麦克斯认为他已发现了一个神童,他说:“一个伟大的科学家或哲学家,将从爱因斯坦身上成长起来。”
2:一点小事中受到启发.
爱因斯坦是当代伟大的物理学家。他遇事爱思考、研究,常常从一点小事中受到启发。
有一次,他要把墙上的一幅旧画换下来。就搬来一架梯子,一步一步爬上去。突然,他又想起一个问题,沉思起来,忘记自己做什么了,猛地从梯子上摔下来。摔到地上以后,他顾不得疼痛,马上想到:人为什么会笔直地掉下来呢?看来物体总是沿着引力最小的线路运动的。爱因斯坦想到这里马上站立起来,一瘸一拐地走到桌边,提笔把自己的这个想法记了下来。这对他正在研究的问题——相对论有很大的启发。
爱因斯坦在物理学上取得伟大成就以后,在世界上获得了很高的荣誉,但是他从来不图虚名,生活一直艰苦简朴。有一年,比利时王后邀请他访问比利时,为了迎接他,比利时特别组织了一个欢迎委员会,到火车站迎接。等着等着,旅客都走了,他们也没有迎到爱因斯坦,只好立即向王后报告情况。
“什么?你们没接到贵宾?”王后着急地问。
“我们在火车到站之前就等着,直到人都走光了也没有看见爱因斯坦。”欢迎委员会的人说。
“你们马上分头去寻找贵宾,一定要把他接到王宫来。”王后吩咐道。
于是,欢迎委员会的人马上分散行动,到各处寻找。最后,在大街上熙熙攘攘的人群中发现了一位头发灰白又蓬乱的老人——爱因斯坦。他们只得和他一起步行到王宫。比利时王后奇怪地问他:“您为什么不乘我派去接您的车子呢?”
“我觉得这样步行要比乘车愉快得多。”爱因斯坦微笑着回答。
3:“相对论”妙解
有一次,群众包围了从德国移居美国的科学家爱因斯坦的住宅,要他用“最简单的话”解释清楚他的“相对论”。当时,据说全世界只有几个高明的科学家看得懂他关于“相对论”的著作。
爱因斯坦走出住宅,对大家说:“比方这么说——你同你最亲的人坐在火炉边,一个钟头过去了,你觉得好像只过了5分钟!反过来,你一个人孤孤单单地坐在热气逼人的火炉边,只过了5分钟,但你却像坐了一个小时。——唔,这就是相对论!”
4:大纸篓
爱因斯坦被带到普林斯顿大学他的办公室那天,有人问他需要什么工具。“我看,一张书桌或台子,一把椅子和一些纸张铅笔就行了。啊,对了,还要一个大废纸篓。”他说。
“为什么要大的?”
“好让我把所有的错误都扔进去。”
5:意识
爱因斯坦的二儿子爱德华问:“爸爸,你究竟为什么成了著名人物呢?”
爱因斯坦听后,先是哈哈大笑,然后意味深长地说:“你瞧,甲壳虫在一个球面上爬行,可它意识不到它所走的路是弯的,而我却能意识到。”
6:理论的成败与国籍
20世纪30年代,爱因斯坦有一次在巴黎大学演讲时说:“如果我的相对论证实了,德国会宣布我是个德国人,法国会称我是世界公民。但是,如果我的理论被证明是错的,那么,法国会强调我是个德国人,而德国会说我是个犹太人。”
7:干吗要这么些人?
1930年,德国出版了一本批判相对论的书,书名叫做《一百位教授出面证明爱因斯坦错了》。
爱因斯坦闻讯后,仅仅耸耸肩道:“100位?干吗要这么些人?只要能证明我真的错了,哪怕是一个人出面也足够了。”
8:尚未凝固的水泥路面
1899年爱因斯坦在瑞士苏黎世联邦工业大学就读时,他的导师是数学家明可夫斯基。
有一次,爱因斯坦问明可夫斯基:“一个人,比如我吧,究竟怎样才能在科学领域、在人生道路上,留下自己的闪光足迹、做出自己的杰出贡献呢?”这是一个“尖端”的问题,明可夫斯基表示要好好想一想日后予以解答。三天后,明可夫斯基告诉爱因斯坦答案来了!他拉起爱因斯坦就朝一处建筑工地走去,而且径直踏上了建筑工人们刚刚铺平的水泥地面。在建筑工人们的呵斥声中,爱因斯坦被弄得一头雾水,不解地问明可夫斯基:“老师,您这不是领我误入‘歧途’吗?”“对、对,正是这样!”明可夫斯基说:“看到了吧?只有尚未凝固的水泥路面,才能留下深深的脚印。那些凝固很久的老路面,那些被无数人、无数脚步走过的地方,你别想再踩出脚印来……”听到这里,爱因斯坦沉思良久,意味深长地点了点头。
从此,一种非常强烈的创新和开拓意识,开始主导着爱因斯坦的思维和行动。用他自己的话说就是,“我从来不记忆和思考词典、手册里的东西,我的脑袋只用来记忆和思考那些还没载入书本的东西。”于是,就在爱因斯坦走出校园,初涉世事的几年里,他作为伯尔尼专利局里默默无闻的小职员,利用业余时间进行科学研究,为人类做出了卓越的贡献,在科学史册上留下了深深的闪光的足迹。;
9:爱因斯坦坦承“一生最大错事”
世界级的伟大科学家爱因斯坦,一直为他“一生最大错事”而愧疚。爱因斯坦究竟做错了什么事?
1917年,也就是他创立广义相对论的第二年,为了解释宇宙的稳恒态性问题,爱因斯坦和荷兰物理学家德西特各自独立进行此项工作的研究。他们发现引力场方程的宇宙解是动态的而不是静态的。也就是说宇宙要么膨胀,要么收缩。由于物理直觉上的偏见和数学运算上的失误,爱因斯坦决不放弃静态宇宙的概念,为求得一个静态的宇宙模型解,不惜在方程中引进一个“宇宙项”。这个结论在当时既符合宇宙学原理,又符合已知的观测事实。然而,1922年,美国学者弗里德曼求出了这个方程的另一个动态解;1927年比利时学者勒梅特也独立求得同一解。从数学角度证明,宇宙不是静态的,而是均匀地膨胀或收缩着。然而,爱因斯坦仍然不肯接受这个结果,坚持他的静态宇宙模型观。
两年后,美国天文学家哈勃根据远距星云的观测,发现远距恒星发出的光谱线有红移现象,离地球越远的恒星光谱线红移越大。这说明恒星在远离地球而去。哈勃的发现支持了弗里德曼等人的动态宇宙模型,也改变了爱因斯坦对宇宙的看法。爱因斯坦把坚持静态宇宙模型的失误称为他“一生中最大的错事”,并收回了对弗里德曼等人的批评。
后来,在他70岁生日之时,还向好友索洛文表示:“我感到在我的工作中没有一个概念是很牢靠地站得住的,我也不能肯定我所走的道路一般是正确的。”这句话在很大程度上包含了他在1917年的这次失误。
一位举世闻名的伟大科学家能勇于承认自己的失误,谦虚地回顾自己已被世人承认和称颂的成就,说明了爱因斯坦实事求是,尊重科学的坦荡胸怀。这也正是爱因斯坦能取得伟大成就的原因。
10: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。”
11:“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”。”
12:“第三只小板凳”
爱因斯坦在劳作课上交上了一粗陋的小板凳,令老师很不满意。而爱因斯坦却举着另两只小板凳说:“这两只是我前两次做的,刚才交的是我第三次做的。虽然它不令人满意,但总比这两只强些。”
13:“死亡意味著什么”
有人问爱因斯坦“死亡意味著什么”,爱因斯坦说“死亡意味著再也听不到莫扎特的音乐了”。
仅以上内容,希望对你有所帮助。
爱因斯坦的故事有哪些
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解析:
少年时代
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。
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。
19世纪,随着物理学界一系列伟大发现相继产生,许多科学家宣称物理学的大厦已基本建成,留给后人的只是补充与完善。然而,20世纪初,一位年轻的物理学家几乎仅靠单枪匹马之力便让这座经典物理学大厦轰然倒塌。他就是伟大的理论物理学家,相对论的创始人阿尔伯特·爱因斯坦。
爱因斯坦1879年3月14日出生在德国巴登-符腾堡州乌尔姆市一个犹太人家庭。次年,全家迁往慕尼黑。爱因斯坦幼年并未表现出过人的才华。他先在慕尼黑读高中,未毕业就退学,后转入瑞士阿劳市的州立中学。1896年,爱因斯坦进入瑞士苏黎世联邦工业学院学习数学和物理学,毕业后成为一名老师。爱因斯坦喜爱教书育人,但成为一名物理学家却是他无法放弃的梦想。
1902年,爱因斯坦在瑞士首都伯尔尼当上了一名专利局的审查员。专利局工作的轻松让爱因斯坦得以继续致力于科学研究。1905年,年仅26岁的爱因斯坦发表了三篇论文,在物理学三个不同领域取得了历史性成就,特别是狭义相对论的提出,使人类对于空间、时间和物质运动的认识发生了革命性变化,标志着物理学新纪元的到来。
1914年,爱因斯坦返回德国,进入普鲁士科学研究所从事科学研究,兼任柏林大学教授。1915年,爱因斯坦发表广义相对论。这是继狭义相对论之后,近代科学的又一个重大成就。1919年,英国天文学家爱丁顿的日全食观测结果证实了爱因斯坦所作的光线经过太阳引力场会弯曲的预言。爱因斯坦由此声名鹊起,相对论成为人们家喻户晓的名词。
1921年,爱因斯坦因在光电效应方面的研究而被授予诺贝尔物理学奖。1933年由于纳粹德国反犹太主义狂潮,爱因斯坦被迫移居美国,1940年获得美国国籍。1955年4月18日,爱因斯坦在美国普林斯顿辞世。
爱因斯坦除在光电效应、相对论等方面作出举世皆知的杰出贡献外,他关于布朗运动的研究成果,由于对大量无序因子的规律性把握,成为当今最热门的金融数学的基础;他提出的激光受激辐射的概念,在几十年后的今天得到了广泛的应用;他与玻尔进行的论战中提出的EPR佯谬,至今仍是理论物理学和科学哲学界不断探讨的话题……
爱因斯坦不仅是一位伟大的科学家,还是一位和平主义者。他目睹了两次世界大战中对人类文明的摧残,认为和平是人类的首要问题。1955年4月,弥留之际的爱因斯坦签署了《罗素—爱因斯坦宣言》,呼吁人们团结起来,防止新的世界大战爆发。
科学天才的浪漫情史 两次婚姻
爱因斯坦是顶着父母的强大压力,开始了他的第一次婚姻。据悉,爱因斯坦在瑞士苏黎世理工学院读书时,和塞尔维亚女友米列娃相爱。米列娃是一名数学家。1901年7月,当他得知未婚妻米列娃怀孕后,曾允诺放弃一切科学和专业抱负,对米列娃负起责任。为了结婚,他甚至可以接受最低的职位。但是,高傲的爱因斯坦在寻找职业时困难重重,这对怀着孩子的米列娃打击很大,他们之间的性格冲突在婚后越来越严重。
在经历了一段时间的折磨之后,他们于1919年离婚。到了20年代末期,他们取得了一定程度的和解,两人之间的往来书信多达好几百封。据说爱因斯坦提出的相对论,很大一部分有米列娃的功劳,她帮爱因斯坦做过大量的数学计算。自从和米列娃分居后,爱因斯坦与第二任妻子、表姐艾尔萨住在一起,与其说他爱艾尔萨,不如说他更需要她在生活上对自己的照顾。
多个情人
除了和自己的私人秘书关系暧昧之外,喜爱音乐和海上扯帆,又关心世界大事的爱因斯坦,还有一大堆志同道合的红颜知己!即使在为人父时,他的绯闻也是不绝于耳!
爱因斯坦对女性很有吸引力。他的第一个女朋友是他老师的女儿,在被爱因斯坦抛弃后精神崩溃。还有20世纪初期,在布拉格认识的乔安娜。她和丈夫1939年移民美国,和爱因斯坦交情日笃。乔安娜甚至为爱因斯坦理发,两人每周都通电话。另外还有一个俄罗斯移民玛嘉丽妲,据说她还是个间谍!
两名私生女
爱因斯坦和第一任妻子、塞尔维亚数学家米列娃结婚前于1902年1月生有女儿丽泽,她生下来就患有“道恩综合症”,十分迟钝。由于当时年轻的爱因斯坦一心追求事业,根本无力抚养女儿,因此他对米列娃母女几乎不闻不问。后来,有说丽泽被交给了陌生的父母收养,从此和亲生父母彻底失去了联系;另一说米列娃将女儿送到了自己位于塞尔维亚伏伊伏丁那的家中,让自己的父母代为照料,但丽泽两岁时就被猩红热夺去了性命。根据美国作家扎克海姆的说法,丽泽死于1903年9月5日,当天伏伊伏丁那正好发生日全食,而正是这次日食在几年后为爱因斯坦的狭义相对论关于时空的解释提供了第一条证据。
而除了丽泽外,爱因斯坦还有另一名私生女叫做伊夫琳,是爱因斯坦到美国后和一名纽约 *** 所生。当这个小女孩出生后,爱因斯坦对她同样不管不问,最后爱因斯坦已经成年的儿子汉斯实在看不下去,自己收养了这名私生女。据悉,汉斯将她抚养长大,但从来没有告诉过她生身父母的身份。爱因斯坦对穷人、弱者和被压迫的人具有相当大的同情,然而对于他最亲近的人,尤其是他的儿女,却表现出了无法理解的冷漠!
三大理论改变人类生活
小李从他装有GPS卫星定位导航系统的爱车跳下,手里拿着数码相机的CF卡,走到一间快速冲印店,电动门唰地一声打开,店里正播放着诺拉·琼斯最新的CD———如果没有爱因斯坦,这些高科技产品不知何时才会出现在现实生活中。爱因斯坦的贡献究竟有多伟大,一般人很难想象。
人们可能只知道他的相对论E=MC2应用在了原子弹身上。其实,不管是交通工具、登山航海,甚至是用来定位的GPS系统,只要误差在15米内,统统都是应用了相对论的修正。这是因为定位卫星与地球的运动产生时间差,如果不修正,GPS的信号误差就会高达30米以上。
1905年,爱因斯坦发表狭义相对论、布朗运动和量子论三大理论,震撼了科学界,被称为“奇迹的一年”,这三大理论更改变了后来人类的生活。
相对论是爱因斯坦最伟大的研究,对20世纪和21世纪的人类影响深远。而他提出的E=MC2,是相对论最重要的计算公式,这个公式提出了在物质变换和产生能量时,“速度”扮演的关键角色;后来E=MC2更被人类应用,发明了毁灭能力超强的原子弹。
今晚7点40分“物理照耀世界”光束抵京
北京时间4月19日晚7点40分,为纪念爱因斯坦逝世50周年,一束从美国普林斯顿大学启程周游世界的特殊光信号,将途经上海抵达北京。
据介绍,2005年4月18日,是爱因斯坦逝世50周年纪念日。作为“国际物理年”重要的全球性纪念活动之一,“物理照耀世界”光束传播活动于这一天举行。美国新泽西州当地时间20点30分,一束光信号将从爱因斯坦工作过的普林斯顿大学发出,通过大洋光缆在24小时内周游地球,最后返回美国。
北京时间4月19日晚7点至9点30分,被定为“中国时间”。中国科协、中国物理学会作为中国区活动的主办单位,为保证光束传递活动顺利进行,特在北京设立指挥中心,从上海接收国际光信号后分两条线路,途经全国31个省33座城市,最后同时汇聚北京,再分别传到俄罗斯和印度。
据悉,国内各省(市)间传递活动,将采用E—mail方式进行。以上海为起点,沿“多边形”线路推进。各省市活动组织单位在规定时间内接收电子信号,并根据路线图向下一个省(市)传递信号,活动指挥中心将在中国物理教育网上公布传递过程。
为迎接国际光信号的到来,今晚7点,北京市科协和北京物理学会将在居庸关长城、昌平区前锋学校、北京四中举行国际信号传递仪式和纪念活动。2005年,中国将和世界一起掀起物理学的科普大潮。
4月18日是“人类历史上最有创造性才智的人”———爱因斯坦逝世50周年纪念日。据悉,为纪念100年前(1905年)爱因斯坦先后发表奠定相对论、量子论等物理学领域基础的5篇论文,2004年6月,联合国第58次大会通过了将2005年定为“世界物理年”的决议。全球各国纷纷以“点灯”的方式来纪念这位人类历史上的科学天才。
德国:把他视为“民族英雄”
在两次世界大战中落败后,德国一直深受缺乏国家级英雄人物这个问题的困扰。虽然爱因斯坦是犹太人,并且曾为躲避纳粹的迫害而逃离了他的出生地德国,但德国 *** 现在还是想把这位20世纪最伟大的科学家视为是“德国民族英雄”。为了让德国民众了解这位“英雄”,德国 *** 将在5月开放爱因斯坦在波茨坦的卡普斯曾住过的一间湖边宅院。届时,游客可以自由参观爱因斯坦曾经生活、思考和划船的地方。另外,爱因斯坦语录已在德国出版发行,并且还上了德国畅销书榜,在德国 *** 官员中大受欢迎。
英国:另类纪念很“疯狂”
在英国,伦敦科学馆从今年1月就拉开了“爱因斯坦年”的纪念活动,与其他国家相比,英国的纪念活动稍显另类。活动中主要展现爱因斯坦“疯狂”的一面,因此脚踏车特技表演、饶舌音乐和现代舞都被打上了爱因斯坦的名号。首先登场的越野自行车特技骑士表演被命名为“爱因斯坦空翻”,是物理学家首次设计的脚踏车特技表演。饶舌歌手的情歌《爱因斯坦(时间不够)》成了“爱因斯坦年”活动的主题曲。此外,更多纪念爱因斯坦的活动正在如火如荼地准备中。5月24日,兰伯特舞蹈团将在伦敦举行一场名为“衡速”的芭蕾舞表演,其阐述的主题是“相对论”。
以色列:小提琴追忆伟人
在以色列, *** 还特别选择一年一度的“国家科学日”来纪念这位伟大的犹太人。对于以色列人来说,爱因斯坦是犹太民族永远的偶像。同时,爱因斯坦演奏小提琴的才能也许对其伟大科学思维的产生具有一定影响。因此,以色列人选择“邀请小提琴家演奏”的独特方式来纪念爱因斯坦。此外,以色列驻中国大使馆也于18日和19日举行大型的纪念活动,邀请媒体和其他机构参加。
联合国:全球“点灯”纪念
在世界各国陆续展开庆祝活动的同时,联合国也没有例外。联合国特地将今年定为“世界物理年”,这是联合国首次为一个学科确定的全球规模的纪念活动。此外,4月19日,全球各地将以各种不同的“点灯”形式来纪念这位伟大的科学家。“点灯”活动的具体安排是:从爱因斯坦的故居、美国新泽西州普林斯顿城启动,然后由美国东部到西部,往亚洲推进。接着再分别向北沿俄罗斯、向南绕经日本与中国台湾省持续跟进。两条路线最终在奥地利会合,最后回到普林斯顿城。中国广州、深圳也成为整个传递活动中国区的“节点”城市。
曾经呼吁世界制裁日本 中国人民不会忘记他
具有强烈责任感、关心全人类的“世界公民”爱因斯坦,也热切地关注中国,对中国人民所经历的苦难怀着深切的同情。
他1921年访问美国和1922年访问日本,曾两次途经上海,共停留了3天。目睹身处水深火热之中的中国人民,爱因斯坦深感同情和不平,认为“这是一个勤劳的,在奴役下 *** 的,但却是顽强的民族”。1931年,日本军队侵占中国东北三省,爱因斯坦一再向全世界各国呼吁,对日本采取严厉的经济制裁;为声援被 *** *** 在1932年拘捕的陈独秀和1937年拘捕的7位主张抗日的知识分子“七君子”,爱因斯坦曾联合罗素、杜威等英美知识文化界知名人士表示声援。
为了纪念爱因斯坦逝世50周年,中国也开展了一系列的纪念活动。
下一个爱因斯坦要等多久
哲人日已远,典型在夙昔。但科学不会止于爱因斯坦。“会不会再有一位爱因斯坦?”正是今年“世界物理年”的最大悬念。
科学家认为,新的爱因斯坦终将诞生,但可能要等很久。毕竟,在牛顿之后,过了两百多年才出现爱因斯坦。爱因斯坦的年代,全球大约有数千位物理学家,其中够格和他争论的人,恐怕连一辆公车都坐不满。
21世纪的大学制造出数百万名物理系毕业生,但研究职位有限,大多数人将分析能力贡献给华尔街或硅谷,即便是留下来作研究的也不是单打独斗。
教育背景也是关键,但常被忽略。爱因斯坦在青少年时期就研读康德、叔本华、史宾诺莎等哲学巨匠的作品,哲学训练让他具备独立抽象思索的能力。爱因斯坦的小提琴造诣也有口碑,学界都知道数学和音乐是密不可分的。每当爱因斯坦冥思苦想某个物理问题却不得其解时,他常会狂奏小提琴来激发灵感。正如有科学家说道,爱因斯坦对音乐的热爱展现了他的直觉思维,这也为他日后创立一般人没法想象的相对论建立了形象直觉的空间。
近日出版的《 *** 》雄心勃勃地给出了一个未来爱因斯坦的“任务清单”,它们都是困扰当
今世界的科学难题。
文章标题: 为什么爱因斯坦是苏黎世毕业的却只当了个专利局小职员
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