物理年鉴
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⑵ aiyinsitan
阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein,1879年3月14日-1955年4月18日),美国物理学家,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”。
爱因斯坦1900年毕业于苏黎世工业大学,并入瑞士国籍。1905年获苏黎世大学哲学博士学位。曾在伯尔尼专利局任职。苏黎世工业大学、布拉格德意志大学教授。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。”但爱因斯坦的理论可不是这一哲学式陈词滥调的重复,它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神往,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,母亲满足了爱因斯坦的请求,把他带到意大利。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共存下去。 (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。他的量子理论对天体物理学、特别是理论天体物理学都有很大的影响。理论天体物理学的第一个成熟的方面——恒星大气理论,就是在量子理论和辐射理论的基础上建立起来的。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“上帝不掷骰子”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,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。
⑶ 近代物理是从哪年开始
近代物理主要是经典物理学的建立,15世纪到17世纪第一阶段,主要标志是经典力学体系的建立,同时光学,热学和静电学也完成奠基性工作,18到19世纪是第二阶段,经典物理学日趋完善,相继建立了波动光学,热力学,电磁场理论等完整的解析式体系。
⑷ 爱因斯坦\牛顿\贺金\亚里士多德
阿尔伯特·爱因斯坦 (Albert Einstein,1879年3月14日-1955年4月18日),举世闻名犹太裔美国科学家,现代物理学的开创者和奠基人。 1999年12月26日,爱因斯坦被美国《时代》周刊评选为“世纪伟人”
艾萨克·牛顿,英国著名科学家。
(详见艾萨克·牛顿)
艾萨克·牛顿爵士,FRS(Sir Isaac Newton,1643年1月4日-1727年3月31日)是一位英格兰物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑,并推动了科学革命。
史蒂芬·霍金生平简介
史蒂芬·霍金教授,是当今世界最著名的物理学家,黑洞理论和“大爆炸”理论的创立人,著名的《时间简史》的作者。现任剑桥大学数学中心主席,这个职位是牛顿生前职位。
史蒂芬·霍金(1942-)
史蒂芬·霍金是英国物理学家,他用毕生精力研究黑洞普通物 理学定理不再适用的时空领域)和宇宙起源大爆炸原理。他提出黑洞能发射辐射(现在叫霍金辐射)的预言现在已是一个公认的假说。他的研究工作在科学界远不及他的畅销书《时间简史》出名。他这本销售量达2,500万份的畅销书对量子物理学和相对论作了大量介绍。
1942年1月8日
出生于英国的牛津。
1962年
在牛津大学完成物理学学位课程,搬到剑桥大学攻读研究生,英国天文学家福雷德·霍伊尔(1915-),霍金青少年时代心目中的一位英雄,是这里的天文学教授。霍金被诊断患有运动神经元疾病。
1965年
被授予博士学位。他的研究表明:用来解释黑洞崩溃的数学方程式,也可以解释从一个点开始膨涨的宇宙。
1970年
霍金研究黑洞的特性。他预言,来自黑洞(现在叫霍金辐射)的射线辐射及黑洞的表面积永远也不会减少。
1974年
被选为皇家学会会员。他继续证明,黑洞有温度,黑洞发出热辐射,以及气化导致质量减少。
1980年
任剑桥大学数学鲁卡斯教授(艾萨克·牛顿曾任此职)。
亚里士多德(前384—前322年),古希腊斯吉塔拉人,是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。
亚里士多德是柏拉图的学生,亚历山大的老师。公元前335年,他在雅典办了一所叫吕克昂的学校,被称为逍遥学派。马克思曾称亚里士多德是古希腊哲学家中最博学的人物,恩格斯称他是古代的黑格尔。
亚里士多德师承柏拉图,主张教育是国家的职能,学校应由国家管理。他首先提出儿童身心发展阶段的思想;赞成雅典健美体格、和谐发展的教育,主张把天然素质,养成习惯、发展理性看作道德教育的三个源泉,但他反对女子教育,主张“文雅”教育,使教育服务于闲暇。
亚里士多德一生勤奋治学,从事的学术研究涉及到逻辑学、修辞学、物理学、生物学、教育学、心理学、政治学、经济学、美学等,写下了大量的著作,他的著作是古代的网络全书,据说有四百到一千部,主要有《工具论》、《形而上学》、《物理学》、《伦理学》、《政治学》、《诗学》等。他的思想对人类产生了深远的影响。他创立了形式逻辑学,丰富和发展了哲学的各个分支学科,对科学作出了巨大的贡献
科学之美
科学是追求发现自然界的杂多中的统一,或者更严格地讲,追求发现我们经验的多样性中的统一。然后,科学又用统一的自然定律和公式解决各种各样的、纷繁复杂的具体问题。美是什么?美是多样性中的统一(unity in variety)和统一中的多样性。这样一来,科学与美岂不是顺理成章地联姻了?
20世纪法国女神秘主义者、社会哲学家韦伊(Simone Weil)曾经这样写道:“科学的真正主题是世界之美。”
皮尔逊说:“在我们人的存在中,有一种无法用形式的推理过程满足的要素;它就是想像的或审美的侧面,诗人和哲学家求助于这个侧面,科学要成为科学的,也不能无视这个侧面。”
莱布尼兹:“自然之美是如此伟大,对它的凝视是如此惬意,……无论谁品味它,都不得不把所有其他乐趣视为低等的。”他指出,科学中的美不管在历史进程中如何变化——早先一代人认为美的东西,对下一代人来说能够被视为价值不大的和平庸的——最美的理论共同具有的质好像始终是易懂的和不证自明的。谁在自然和理论中辨认出像“多样性中的简单性”这样的美,就意味着事物及其部分的和谐,简而言之美。人们都应该寻求美的真理,他们这样做就是作为上帝的镜子起作用,因为上帝以至美创造了“整个世界最好的东西”。
海森伯:“我们可以开诚布公地说,在精密科学中,丝毫也不亚于在艺术中,美是启发和明晰的最重要的源泉。”
爱因斯坦也表明:在技艺达到一个出神入化的地步后,科学和艺术就可以很好地在美学、形象和形式方面结合在一起。伟大的科学家也常常是伟大的艺术家。
哥白尼对日心说的数学结构做了美学说明和论证,他从中看到令人惊异的“对称性”与“和谐联系”
开普勒醉心于宇宙的和谐,他在第谷的庞杂数据中清理出具有美感的行星运动三定律,并由衷地感到难以置信的狂喜和美的愉悦。
伽利略对落体定律的揭示,在纷繁的事实多样性中求得统一的定律。
牛顿的严整而简单的力学体系把天地间的万物运动统摄在一起,他推崇和倡导节约原理,并认为上帝最感兴趣的事情是欣赏宇宙的美与和谐。
库恩:考虑对称性以及符号表示的简单性和精巧性,考虑数学美学的其他各种形式,这在艺术和科学中都很重要。不过在艺术中,美学本身就是创作的目的;而在科学中,它顶多也只是一个工具,亦即当几种理论在其他方面旗鼓相当时进行选择的标准,或者只是一种能启发想像以设法解决麻烦的技术疑点的指南。只有当它解开了疑点,只有当科学家的美学终于与大自然的美学相一致时,美学才在科学发展中发生良好作用。在科学中,美学很少是目的本身,而且从来不是首要的。
希尔:真正的科学家也是敏锐的、敏感的艺术家。科学家也是诗人,他的眼睛能观看到他人看不见的地方,他的耳朵能捕捉到他人听不到的宇宙的旋律,他的手指能触摸到他人感觉不到的世界的脉搏。” 数学家西尔威斯特就是这样的人:他对美的和谐具有高度的鉴赏力,他感到这是一切知识之本,一切快乐之源,它构成各种行动的前提。费曼被物理学基本定律的对称性和守恒性这一“最深奥最美妙的事实”倾倒,感到“一种不可名状的喜悦”。“它们堪称物理学中无比优美和意义深远的东西”,又是以“最小作用原理的普适性为前提的”。
卢瑟福则明确表示,科学也是艺术,伟大的科学理论本身就是伟大的艺术品。他说: 我坚决主张,不妨把科学发现的过程看作艺术活动的一种形式。这一点最好地表现在物理科学的理论方面。数学家依据某些假定并根据某些得到透彻理解的逻辑规则,一步一步地建立起了一座宏伟的大厦,同时依据他的想像力清楚地揭示出大厦内部各部分之间隐藏的关系。从某些方面看,一个得到良好塑造的理论毫无疑问是一件艺术品。一个美妙的例子就是著名的麦克斯韦的电动力学理论。爱因斯坦提出的相对论,撇开它的有效性不谈,不能不被看作是一件伟大的艺术作品。
狄拉克对美更为虔诚,甚至把对审美鉴赏力的信仰类比为宗教:“薛定谔和我对于数学美都有十分强烈的鉴赏力,这种鉴赏力统治了我们的所有工作。对我们来说,这是一种信仰行为,即任何描述基本自然定律的方程必须在它们之中具有巨大的数学美。它对我们来说像宗教一样。它是十分有用的宗教,这种宗教被认为是和能够被认为是我们许多成功的基础。”
斯诺在提及热力学第二定律时说:“这是一条具有最深刻、最普遍意义的定律之一:具有自己的忧郁的美,像所有重要的科学定律一样,使人肃然起敬。
卡尔丁指出,科学美是一种和谐、统一中的多样性(variety-in-unity),这刻画了它的特征,并且决定了它的美的变体。它与纯数学的美不同。数学的统一仅仅由于逻辑的严格性:它是命题的统一,命题可靠地推导而不管它们与事实的一致。但是科学的统一不只是由于理论解释的逻辑严格性;它也包括与逻辑系统统一的实验观察,从该系统演绎出的东西与观察一致。科学中的美的作品是完全的和完整的工作,其中事实都做某些概括或是理论的例证。科学中的统一不像数学中的统一那样年完美地实现,但是就它包含进一步的和谐类型而言,它是更丰富的统一,即一组逻辑上相关的命题和一组独立的观察材料之间的和谐。
麦克斯韦:“我总是把数学看作是获得事物的最佳形态和维度的方法;这不仅是指最实用的和最经济的,更主要是指最和谐的和最美的。”
罗素:数学,如果正确地看它,则具有至高无上的美——冷峻的和简朴的美,像雕塑之美一样。这种美不是投合我们天性的微弱的方面,这种美没有绘画或音乐的那些华丽的装饰,它可以纯净到崇高的地步,能够达到严格的、只有最伟大的艺术才能显示的那种完美的境地。一种真实的喜悦的精神,一种精神上的亢奋,一种觉得高于人的意识——这些是至善至美的标准,能够在诗里得到,也能够在数学里得到。
狄拉克提出:“物理学定律应该具有数学美。”
爱因斯坦:“如果欧几里得(几何)未能激起你少年时代的热情,那么你就不是一个天生的科学思想家。”
哈奇森认为,科学家感知的美的对象分别处于抽象程度不断增加的三个层次中。位于最低层次上的对象是构成科学题材的那些实体和现象,例如星星在夜空中以高度的多样性中的一致性排列。第二个抽象层次上的对象是自然定律,它在现象中不能直接看到,但是在理论提出的模型或阐明中变为明显的对象。第三个是数学定理和科学理论本身。
迪昂对于结构美的描绘:秩序无论在那里统治,随之都带来美。理论不仅使它描述的物理学定律更容易把握、更方便、更有用,而且也更美。追随一个伟大的物理学理论行进,看看它宏伟地展现了它从初始假设出发的规则的演绎,看看它的推论描述了众多的实验定律直至最小的细节,人们不能不被这样的结构之美而陶醉,不能不敏锐地感到这样的人的心智的创造物是真正的艺术品。
萨尼特提出这样一个问题:美是统一(unity)、自我连贯(self-consistency)、惊奇(wonder)、敬畏(awe)、惊异(surprise)、完美(perfection)、对称(symmetry),还是这些东西的一或多的组合? 在古代美学大师柏拉图那里,美归根结底无非就是适度、相称、和谐、有序。其实,以上这些标准在某种程度上完全可以成为科学美的标准。
现代科学美学大师彭加勒说:数学家把重大的意义与他们的方法和他们的结果的雅致(elegance)联系起来。这不是纯粹的浅薄涉猎。在解中、在证明中给我们以雅致感的实际上是什么呢?它是各部分的和谐,是它们的对称、它们的巧妙平衡;一句话,它是所有引入秩序的东西,是所有给出统一,容许我们清楚地观察和一举理解整体和细节的东西。可是,这正好就是产生重大结果的东西;事实上,我们越是清楚地、越是一目了然地观察这个集合,我们就越是彻底地察觉到它与其他邻近对象的类似性,从而我们就有更多的机会推测可能的概括。在意外地遇见我们通常没有汇集到一起的对象时,雅致可以产生未曾料到的感觉;在这里,它再次是富有成果的,因为它这样便向我们揭示出以前没有辨认出的亲缘关系。甚至当它仅仅起因于方法的简单性和提出的问题的复杂性之间的强烈对照时,它也是富有成效的;于是,它促使我们想起这种悬殊差别的理由,而且每每促使我们看到,偶然性并不是理由;它必定能在某个意想到的定律中找到。简言之,数学雅致感仅仅是由于解适应我们心智的需要而引起的满足,这个解之所以能够成为我们的工具,正是因为这种适应。因此,这种审美的满足与思维经济密切相关。我又一次想到厄瑞克忒翁庙的女像柱的比喻。像对于有用的渴望一样,对于美的渴望也导致我们做相同的选择。因此,按照马赫的看法,这种思维之经济、劳力之就是科学的永恒趋势,同时也是美的源泉和实际利益的源泉。我们所赞美的大厦是建筑师知道如何使手段与目的相称的大厦,在这样的大厦中,支柱似乎轻松地承载着加于其上的重量而毫无吃力之感,像厄瑞克忒翁庙的雅致的女像柱一样。世界的普遍和谐是众美之源,惟有这种内部和谐才是美的,从而值得我们努力追求。
麦卡里斯特认为,理论的审美性质首先应该让观察者感到这个理论有高度的适切性(aptness)。他列举了五类审美性质:对称性形式,模型的使用,形象化和抽象化,形而上学的忠诚,简单性形式。
麦克莫里斯把科学审美要素分为两大范畴:形式范畴和内涵范畴。形式要素被看作是在构造理论中某种可以达到的工具。内涵要素被看作是源于我们对这些理论的诠释和理论的客观特性,它与意义有关。在科学理论中,赢得普遍赞同的审美要素是简明(consision)、简单性、雅致、惊奇或惊讶、宏伟(grandeur)。
戴维斯(P. J. Davis)和赫什(R. Hersh)给出了科学审美标准的长系列名单:“张力和信念的交替,期望的实现对感知到未曾料到的关系和统一的惊奇,视觉的愉悦,对简单与复杂、自由与强制的并置的愉悦,当然还有来自艺术的熟悉的要素和谐、平衡、对比等。”此外,他们也讨论了可分析性、在无序中发现有序、格调(pattern)、可预见性和理解作为审美标准。
天文学家钱德拉塞卡通过一系列详细的例子提出,物理学的审美基础和标准的关键方面是:自然的描述必须是自然的;它不能是特设的;洞察必须是有想像力的,即超越了手头明显的资料和观念;它必须具有奇妙的或未曾料到的成分;洞察通常导致在表观的复杂性中发现简单性;洞察可以被其他花时间和精力的重新创造它的人证实;当把原理的概括性扩大到先前分离的现象的极其广阔的范围时,在缺乏简单性和可证实性时,数学的整体性、内部一致与和谐的融贯可以作为替代。
物理学家温伯格相信,自然定律具有简单性和必然发生性(inevitability)。由于简单性,基本的的自然定律是有限的。由于必然发生性,一个定律的性质必须与整体联系,并受其他定律的性质制约。于是,他把这两个标准用来定义美:“完善的结构之美,万物完全适应之美,无事物是可变的之美,逻辑严格性之美。”
爱因斯坦在1905年发表了六篇划时代的论文,分别为:《关于光的产生和转化的一个试探性观点》、《分子大小的新测定方法》、《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》、《论动体的电动力学》、《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》、《布朗运动的一些检视》。因此这一年被称为“爱因斯坦奇迹年”。100年后的2005年因此被定为“ 世界物理年”。
爱因斯坦于伯恩的故居1905年3月,德国《物理年鉴》发表《关于光的产生和转化的一个试探性观点》(Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt),认为光是由分离的粒子所组成。爱因斯坦解释光也是由小的能量粒子(光量子)组成的,并且量子可以像单个的粒子那样运动。“光量子”理论把1900年普朗克创立的量子论大大推进一步,揭示了微观世界的基本特征:波动—粒子二元性。
1905年5月11日,德国《物理年鉴》发表一篇用布朗运动解释微小颗粒随机游走的现象的论文《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》(Die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen)。这篇论文是对布朗运动这种平移扩散的开创性研究。
1905年6月30日,德国《物理年鉴》发表《论动体的电动力学》(Elektrodynamik bewegter Körper)一文。首次提出了狭义相对论基本原理,论文中提出了两个基本公理:“光速不变”,以及“相对性原理”。
1905年9月27日,德国《物理年鉴》刊出《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》(Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?),认为“物体的质量可以度量其能量”,随后导出了E = mc²的公式。
[编辑] 成名
爱因斯坦1908年兼任伯尔尼大学的兼职讲师。1909年离开专利局任苏黎世大学理论物理学副教授。1911年任布拉格德国大学理论物理学教授,1912年任母校苏黎世联邦理工学院教授。1914年,应马克斯·普朗克和瓦尔特·能斯特的邀请,回德国任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授,直到1933年。1920年应亨德里克·洛伦兹和保罗·埃伦费斯特的邀请,兼任荷兰莱顿大学特邀教授。第一次世界大战爆发后,他投入公开和地下的反战活动。
1919年11月10日《纽约时报》刊登新观察证实相对论的消息,形容这是爱因斯坦理论的大胜利。1915年爱因斯坦发表了广义相对论。他所作的光线经过太阳引力场要弯曲的预言,于1919年由英国天文学家亚瑟·斯坦利·爱丁顿的日全蚀观测结果所证实。1916年他预言的引力波在1978年也得到了证实。爱因斯坦和相对论在西方成了家喻户晓的名词,同时也招来了德国和其他国家的沙文主义者、军国主义者和排犹主义者的恶毒攻击。
1917年爱因斯坦在《论辐射的量子性》一文中提出了受激辐射理论,成为激光的理论基础。
爱因斯坦因在光电效应方面的研究,被授予1921年诺贝尔物理学奖。在瑞典科学院的公告中并未提及相对论,原因是认为相对论还有争议[1]。
1933年1月纳粹党攫取德国政权后,爱因斯坦是科学界首要的迫害对象,幸而当时他在美国讲学,未遭毒手。3月他回欧洲后避居比利时,9月9日发现有准备行刺他的盖世太保跟踪,星夜渡海到英国,10月转到美国担任新建的普林斯顿高级研究院的教授(普林斯顿高等研究院与普林斯顿大学非同一机构),直至1945年退休。1940年他取得美国国籍。
1937年爱因斯坦曾经探访住在美国加州的查理·卓别林。
1939年他获悉铀核裂变及其链式反应的发现,在匈牙利物理学家利奥·西拉德推动下,上书罗斯福总统,建议研制原子弹,以防德国占先。第二次世界大战结束前夕,美国在日本广岛和长崎两个城市上空投掷原子弹,爱因斯坦对此强烈不满。战后,为开展反对核战争的和平运动和反对美国国内法西斯危险,进行了不懈的斗争。
[编辑] 数学
大多数现代历史学家都相信,牛顿与莱布尼茨独立发展出了微积分学,并为之创造了各自独特的符号。根据牛顿周围的人所述,牛顿要比莱布尼茨早几年得出他的方法,但在1693年以前他几乎没有发表任何内容,并直至1704年他才给出了其完整的叙述。其间,莱布尼茨已在1684年发表了他的方法的完整叙述。此外,莱布尼茨的符号和“微分法”被欧洲大陆全面地采用,在大约1820年以后,英国最终采用了该方法,而之前英国出于各种原因是仅有使用牛顿的微积分体系的国家。莱布尼茨的笔记本记录了他的思想从初期到成熟的发展过程,而在牛顿已知的记录中只发现了他最终的结果。牛顿声称他一直不愿公布他的微积分学,是因为他怕被人们嘲笑。
⑸ 爱恩斯坦的简介
不知你需要什么,就全部都放上了,其实第一段也可以看着他的简介。
阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein,1879年3月14日-1955年4月18日)是一位知名的犹太裔理论物理学家、思想家及哲学家,也是相对论的创立者。阿尔伯特·爱因斯坦经常被认为是现代物理之父及二十世纪最重要的科学家之一。
生平
早期
爱因斯坦生于德国乌尔姆一个经营电器作坊的小业主家庭,父母都是犹太人,父亲赫尔曼·爱因斯坦是一名成功的商人,母亲波林·科克是一位钢琴家。爱因斯坦从小不很聪明,三岁还不会说话。五岁时对袖珍罗盘着迷,六岁开始练习拉小提琴。爱因斯坦出生后的第二年,1880年全家迁居慕尼黑。1894年,又全家迁至意大利米兰。1895年他转学到瑞士阿劳的州立中学。爱因斯坦在就读小学和中学时,功课表现平常,不爱与人交往,老师和同学都不喜欢他。教授他希腊文和拉丁文的老师曾经公开责骂他:“你将一事无成。”他的父亲曾写信对朋友说:“爱因斯坦的功课成绩并不完全符合我的希望和期待。很久以来,我已经看惯了他的成绩单上总是有不太好的和很好的成绩”。
4岁时的爱因斯坦1895年,爱因斯坦来到瑞士苏黎世投考苏黎世联邦理工学院,他的数学和物理考得很不错,但其他科目没有考好,该校校长赫尔岑推荐他去瑞士的阿劳州立中学学习一年。在阿劳州立中学学习的这段时光中使爱因斯坦感到快乐,这所学校的信念“概念思考是建立在‘直观’之上的。”完全符合他的需求。1896年,爱因斯坦进入苏黎世联邦理工学院师范系学习物理学,学校里的物理教授韦伯很讨厌爱因斯坦,曾对爱因斯坦说:“你很聪明,但有个缺点,你听不进别人的话”,爱因斯坦的女友米列娃时常与韦伯教授冲突,她指责他对爱因斯坦不公平,1899年6月,爱因斯坦在实验室引起一场爆炸,手部严重烧伤。1900年毕业,没能如愿留校担任助教,只能靠当“家教”维持生活。1901年取得瑞士国籍。1902年在大学同学格罗斯曼(M. Grossman)的父亲协助下,被伯尔尼瑞士专利局录用为技术员,从事发明专利申请的技术鉴定工作。他利用业余时间开展科学研究,于1905年在物理学三个不同领域中取得了历史性成就,特别是狭义相对论的建立和光量子论的提出,推动了物理学理论的革命。翌年1月15日,以论文《分子大小的新测定法》,取得苏黎世大学的博士学位。
奇迹年
爱因斯坦在1905年发表了六篇划时代的论文,分别为:《关于光的产生和转化的一个试探性观点》、《分子大小的新测定方法》、《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》、《论动体的电动力学》、《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》、《布朗运动的一些检视》。因此这一年被称为“爱因斯坦奇迹年”。100年后的2005年因此被定为“世界物理年”。
爱因斯坦于伯恩的故居1905年3月,德国《物理年鉴》发表《关于光的产生和转化的一个试探性观点》(Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt),认为光是由分离的粒子所组成。爱因斯坦解释光也是由小的能量粒子(光量子)组成的,并且量子可以像单个的粒子那样运动。“光量子”理论把1900年普朗克创立的量子论大大推进一步,揭示了微观世界的基本特征:波动—粒子二元性。
1905年5月11日,德国《物理年鉴》发表一篇用布朗运动解释微小颗粒随机游走的现象的论文《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》(Die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen)。这篇论文是对布朗运动这种平移扩散的开创性研究。
1905年6月30日,德国《物理年鉴》发表《论动体的电动力学》(Elektrodynamik bewegter Körper)一文。首次提出了狭义相对论基本原理,论文中提出了两个基本公理:“光速不变”,以及“相对性原理”。
1905年9月27日,德国《物理年鉴》刊出《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》(Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?),认为“物体的质量可以度量其能量”,随后导出了E = mc²的公式。
成名
爱因斯坦1908年兼任伯尔尼大学的兼职讲师。1909年离开专利局任苏黎世大学理论物理学副教授。1911年任布拉格德国大学理论物理学教授,1912年任母校苏黎世联邦理工学院教授。1914年,应马克斯·普朗克和瓦尔特·能斯特的邀请,回德国任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授,直到1933年。1920年应亨德里克·洛伦兹和保罗·埃伦费斯特的邀请,兼任荷兰莱顿大学特邀教授。第一次世界大战爆发后,他投入公开和地下的反战活动。
1919年11月10日《纽约时报》刊登新观察证实相对论的消息,形容这是爱因斯坦理论的大胜利。1915年爱因斯坦发表了广义相对论。他所作的光线经过太阳引力场要弯曲的预言,于1919年由英国天文学家亚瑟·斯坦利·爱丁顿的日全蚀观测结果所证实。1916年他预言的引力波在1978年也得到了证实。爱因斯坦和相对论在西方成了家喻户晓的名词,同时也招来了德国和其他国家的沙文主义者、军国主义者和排犹主义者的恶毒攻击。
1917年爱因斯坦在《论辐射的量子性》一文中提出了受激辐射理论,成为激光的理论基础。
爱因斯坦因在光电效应方面的研究,被授予1921年诺贝尔物理学奖。在瑞典科学院的公告中并未提及相对论,原因是认为相对论还有争议。
1933年1月纳粹党攫取德国政权后,爱因斯坦是科学界首要的迫害对象,幸而当时他在美国讲学,未遭毒手。3月他回欧洲后避居比利时,9月9日发现有准备行刺他的盖世太保跟踪,星夜渡海到英国,10月转到美国担任新建的普林斯顿高级研究院的教授(普林斯顿高等研究院与普林斯顿大学非同一机构),直至1945年退休。1940年他取得美国国籍。
1937年爱因斯坦曾经探访住在美国加州的查理·卓别林。
1939年他获悉铀核裂变及其链式反应的发现,在匈牙利物理学家利奥·西拉德推动下,上书罗斯福总统,建议研制原子弹,以防德国占先。第二次世界大战结束前夕,美国在日本广岛和长崎两个城市上空投掷原子弹,爱因斯坦对此强烈不满。战后,为开展反对核战争的和平运动和反对美国国内法西斯危险,进行了不懈的斗争。
去世
1955年4月18日爱因斯坦因主动脉瘤破裂逝世于普林斯顿。一位名叫Thomas Stoltz Harvey的普林斯顿医院病理医生在验尸过程中,在未经爱因斯坦他的家人允许下,私自取下爱因斯坦的大脑保存,这位病理医生希望未来神经科学界能够研究爱因斯坦的大脑,以发现爱因斯坦那么聪明的原因。为遵照爱因斯坦的遗嘱,他死后并没有举行任何丧礼,也不筑坟墓,不立纪念碑,骨灰撒在永远保密的地方,目的是不会令埋葬他的地方成为圣地。爱因斯坦的后半生一直从事寻找统一场论的工作,不过这项工作没有获得成功,对此,著名的爱氏研究专家亚伯拉罕·派斯曾说:“爱因斯坦在1925年之后就应该去钓鱼,而不是继续做研究”[3]。现在,寻找比统一场论包含内容更广泛、能够统一解释各种基本相互作用的理论,是理论物理学研究的中心问题之一。
遗产
1999年《时代》杂志将其评选为20世纪风云人物。为纪念他,第99号元素被命名为“锿”。
另外,“爱因斯坦”一词还是耶路撒冷希伯来大学的注册商标。
个性和思想
爱因斯坦是一个和平主义者,他为人和蔼友善,同时谦虚却又特立独行,从而受到广泛的尊敬。他有时会讲讲笑话,并爱好航行和拉小提琴。他还是个心不在焉的教授,经常丢三落四,专心于思考物理问题而忽视周围的世界。他还是位素食主义者。他曾说:“我认为素食者的人生态度,乃是出自极单纯的生理上的平衡状态,因此对于人类的理想是有所裨益的。”
宗教观点
爱因斯坦是犹太人,但他并不信奉犹太教,他认为宗教是幼稚迷信的化身,他只是赞叹宇宙和自然的美丽。1954年3月24日,在给一位工人的回信中,他说道:“你所读到的关于我信教的说法当然是一个谎言,一个被系统地重复着的谎言。我不相信人格化的上帝,我也从来不否认而是清楚地表达了这一点。如果在我的内心有什么能被称之为宗教的话,那就是对我们的科学所能够揭示的这个世界的结构的无限的敬仰。”
他还说(见《生活哲学》(Living Philosophy)13期,1931年):“我们不理解的事物存在的知识,以及我们对那些我们的意识可以接受的最深奥的推理和最美丽事物的感觉构成了我们对宗教的虔诚。在这个意义上,但仅仅在此意义上,我深信宗教。”
在回答美国纽约犹太人会堂(International Synagogue)的Rabbi Herbert Goldstein时,他说道:“我相信斯宾诺莎的神,一个通过存在事物的和谐有序体现自己的神,而不是一个关心人类命运和行为的神。”当受到Martin Buber关于宗教信仰攻击之后,他声明:“我们物理学家所努力的仅仅是跟随他画他的线。”作为爱因斯坦宗教信仰的总结,他曾说道:“有一个无限的高级智慧通过我们脆弱无力的思维可以感受的细节来显示他自己,对此谦卑的赞美构成了我的宗教信仰。”在信件中,爱因斯坦写道:
“ 我认为犹太教就跟所有其他宗教一样,是幼稚迷信的化身……我认为,上帝这个词,不过就是一种措辞,人类弱点的产物。圣经中充斥许多光荣但仍相当简陋而且非常幼稚的传说。”
这封信在2008年于伦敦拍卖。
爱因斯坦1934年成为理性主义者出版协会(Rationalist Press Association)名誉会员。
政治观点
爱因斯坦说自己是和平主义者和人道主义者,晚年成为民主社会主义者。他曾经说:“我认为甘地的观点是我们这个时期所有政治家中最高明的。我们应该朝着他的精神方向努力:不是通过暴力达到我们的目的,而是不同你认为邪恶的势力结盟。”爱因斯坦对于诸如社会主义、麦卡锡主义和种族主义的看法存在争议(参见爱因斯坦和社会主义,他还是德国自由民主党的建立者之一)。
美国联邦调查局保存的关于爱因斯坦的档案中记录他曾被拒绝以难民条款(Alien Exclusion Act)移民美国,其中一条理由是爱因斯坦信奉、主张并宣扬无政府主义,从而使政府名存实亡。他还被指责为“1937年-1954年34个共产主义运动的参与者和支持者。”不过这些档案是其他部门提交给美国联邦调查局的,而不是美国联邦调查局的正式文件。
爱因斯坦反对残暴的政府,同时也因为自己是犹太人,他反对纳粹政府并在纳粹政府掌权后不久就离开了德国。在其他人的影响下,爱因斯坦开始支持研制原子弹,以防止希特勒抢先研制成功,为此他还在1939年8月2日上书当时美国总统罗斯福(这封信很可能是别人执笔),建议开始研制核武器。罗斯福接受了建议,成立了一个小组负责研究铀作为武器的可行性,几年之后这个小组被曼哈顿计划取代。战后,因为日本已经无条件投降,所以爱因斯坦开始为消除核武器建立和平政府游说,因为原子弹并不适合于军事训练所使用的武器,他说:“我不知道第三次世界大战用什么武器,但是第四次世界大战人们将只会用木棒和石头打仗了。”
爱因斯坦支持犹太复国主义,他支持将犹太人定居点选择在犹太教的古地,并热衷于在耶路撒冷建立希伯来大学。1930年爱因斯坦在希伯来大学发表名为《关于犹太复国主义:爱因斯坦教授的讲座》的文章。爱因斯坦也将自己的论文都传给了希伯来大学。但是他反对民族主义,同时也怀疑建立一个犹太国家是不是最好的选择。他可能幻想着犹太人和阿拉伯人和平的居住在同一个地方。1952年,晚年的爱因斯坦曾被邀请作新成立的以色列的第二任总统,但他拒绝了,理由是自己缺少必要的人事能力。
爱因斯坦还联同史怀哲和伯特兰·罗素为禁止核试验和核武器斗争。在他去世的前几天,他签署了《罗素—爱因斯坦宣言》(Russell-Einstein Manifesto),这一声明促使帕格沃什科学和世界事务会议(Pugwash Conferences on Science and World Affairs)召开。他在给罗素的信中写道:
“ 亲爱的伯特兰·罗素:
感谢你4月5日的来信,我很高兴在你这个出色的声明上签字,我还同意你的签名者候选名单。
致敬,阿·爱因斯坦 ”
上帝不玩弄骰子
二十世纪上半期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,也就是以玻尔为首的哥本哈根诠释,这一套诠释表明自然法则中存在着一种根本的随机性,海森堡发展出著名的“测不准原理”[1](p×q不等于q×p)。爱因斯坦与其他科学家提出一个“EPR悖论”来反驳哥本哈根的解释,他说了一句很有名的话:“上帝不玩弄骰子”,他还有另一个名言“月亮是否只在你看着他的时候才存在?”爱因斯坦恪守“因果律”,是最后一位经典物理学家。
家庭
爱因斯坦与塞尔维亚数学家米列娃(Mileva Marić)有一个未婚私生女丽瑟尔‧爱因斯坦Lieserl Einstein(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・阿尔伯特・爱因斯坦(Hans Albert Einstein)与爱德华・爱因斯坦(Eard Einstein)。爱因斯坦的第二任妻子爱尔莎是他的表姐,他们的母亲是亲姐妹,他们的曾祖父都是鲁普特·爱因斯坦(Ruppert Einstein)。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・爱因斯坦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,他有三个孩子,大儿子伯恩哈德·凯撒·爱因斯坦(Bernhard Caesar Einstein)是一名物理学家,二儿子Klaus Martin (1932–1938),以及养女Evelyn。伯恩哈德·凯撒·爱因斯坦有五个孩子,其中最小的孩子Thomas Martin Einstein成为了一名医生。
爱因斯坦孙子伯恩哈德·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。
⑹ 爱因斯坦年轻时发表哪三篇论文而出名
6篇啊~楼上
爱因斯坦在1905年发表了6篇划时代的论文,分别为:
1.《关于光的产生和转化的一个试探性观点》
2.《分子大小的新测定方法》
3.《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》
4.《论动体的电动力学》
5.《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》
6.《布朗运动的一些检视》
1905年被称为“爱因斯坦奇迹年”。100年后的2005年因此被定为“2005 世界物理年”。
1905年3月,德国《物理年鉴》发表《关于光的产生和转化的一个试探性观点》(Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt),认为光是由分离的粒子所组成。爱因斯坦解释光也是由小的能量粒子(光量子)组成的,并且量子可以像单个的粒子那样运动。“光量子”理论把1900年普朗克创立的量子论大大推进一步,揭示了微观世界的基本特征:波动—粒子二元性。
1905年5月11日,德国《物理年鉴》发表一篇用布朗运动解释微小颗粒随机游走的现象的论文《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》(Die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen)。这篇论文是对布朗运动这种平移扩散的开创性研究。
1905年6月30日,德国《物理年鉴》发表《论动体的电动力学》(Elektrodynamik bewegter Körper)一文。首次提出了狭义相对论基本原理,论文中提出了两个基本公理:“光速不变”,以及“相对性原理”。
1905年9月27日,德国《物理年鉴》刊出《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》(Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?),认为“物体的质量可以度量其能量”,随后导出了E = mc²的公式。
⑺ 如何向德国《物理年鉴》杂志投稿
不会吧,你这么强啊
佩服佩服!!!
⑻ 狭义相对论及时空扭曲
狭义相对论有两个原理 一个是光速不变原理 一个是说在任何惯性系物理规律都一样
时空扭曲是通过对光通过星球发生弯曲推测出空间发生弯曲 由于空间弯曲伴随着时间的变化 所以说时空扭曲
黑洞是这样一种星体 其密度非常大 半径非常小 其表面的逃逸速度非常大以致连光都无法逃离 看上去就想一个黑乎乎的洞 就叫它黑洞
虫洞是科学家假想 他是黑洞与白洞之间联系的纽带 黑洞吞物质 通过虫洞 到达白洞 白洞吐物质 穿越黑洞通过虫洞到达白洞 就可以穿越时空 回到任何时候
⑼ 德国《物理年鉴》杂志接受中文投稿吗
要翻译的
⑽ 爱因斯坦的一生
一、早年生活与教育
爱因斯坦于1879年3月14日出生在德意志帝国(德国)之符腾堡王国乌尔姆市。父亲赫尔曼·爱因斯坦是一名商人。母亲宝琳·柯克从小受到良好教育,演奏钢琴造诣深厚。1880年,举家迁往慕尼黑,爱因斯坦的父亲与叔叔在那里经营一间电器公司,专门设计与制造电器。
爱因斯坦一家是不遵循犹太教规的阿什肯纳兹犹太人。爱因斯坦学习说话的速度比较缓慢,父母因此很担心,甚至曾经找过医生看诊。他2岁后才学会使用字词,并且养成一种奇怪习惯,就是每当他想要说话之前,他都会先小声的对自己说几遍,直到觉得满意,才会大声说出来。家人都很担心,怕他以后会有学习障碍。
在4岁或5岁时的某天,父亲送了一只指南针给卧病在床的爱因斯坦,他深深地被磁针展现出的奇异行为所迷住,这成为他以后对物理学产生浓厚兴趣的原因之一。大约在那时期,他开始学习拉小提琴。爱因斯坦5岁时进入一所天主教小学就读。8岁时,他转学到路特波德文科中学,这学校很注重数学、科学、拉丁文与希腊文。在这里,他获得7年良好的教育。
爱因斯坦的父亲所经营的电器公司,因无法与大公司竞争而被迫于1894年关闭,全家随后搬至意大利帕维亚,只有爱因斯坦继续留在慕尼黑完成学业。虽然他住在远房亲戚家里,但他心里仍有被丢弃的感觉。
严格专制的校风与机械式的学习方式令他难以忍受。那年年底,他借口身体不适,毅然决然地离开学校,搬去帕维亚与家人会合。这样,他也可以避免从军。后来,他决然放弃德国国籍,成为无国籍人。在意大利的时期,年仅16岁的他撰写了有生以来第一篇理论物理论文,标题为《磁场里以太的状态的研究》。
年仅16岁的爱因斯坦参加了瑞士苏黎世联邦理工学院的1895年入学考试,这时的他比大多数考生至少要小两岁。虽然他在数理科部分得到高分,但没有通过考试的文科部分。理工学院院长建议他先完成高中学业,因此他进入瑞士阿劳的阿劳州立中学读书,住在教授焦思特·温特勒的家里。
几个月后,他爱上了温特勒的女儿玛莉。隔年9月,他成功通过瑞士高中毕业考试,大部分学科都获得优良成绩,特别是在物理与数学两个学科,都得到了最高分6分。
爱因斯坦的父亲很希望爱因斯坦能够继承他的电机工程事业,但爱因斯坦对这不感兴趣,他认为对他而言这是大材小用。1896年,年仅17岁的爱因斯坦获准进入苏黎世联邦理工学院师范系数理科学习物理。他在那里遇到未来妻子米列娃·马利奇。
同班六名学生中,米列娃是唯一女性,她比爱因斯坦大三岁。爱因斯坦与米列娃在物理方面有共同的兴趣与目标,久而久之渐渐擦出爱情火花。
1900年,爱因斯坦获得教学文凭,平均分数为4.9,是全班五名学生中第四名;米列娃的平均分数为4.0,是最后一名,校方不准她毕业,必须留级一年。有些人认为,米列娃与爱因斯坦合作写出著名的1905年论文,但物理历史学者经过仔细研究后,找不到任何证明她做出实质贡献的依据。
二、婚姻与家庭
爱因斯坦与米列娃的一封早期往来信件于1987年被发现与发表,信中透露他们在婚前曾有一名称为丽瑟尔的女儿。。1902年初,丽瑟尔诞生在塞尔维亚诺威萨米列娃的娘家。米列娃并没有带着丽瑟尔回瑞士,丽瑟尔的命运至今仍旧未知。爱因斯坦可能从未见过丽瑟尔。在1903年9月一封写给米列娃的信里,爱因斯坦最后一次提到她,内容暗示女婴可能被收养或死于猩红热。
爱因斯坦和米列娃在1903年1月结婚。婚后生了两个儿子,大儿子汉斯·爱因斯坦于1904年5月在瑞士伯尔尼出生。二儿子爱德华·爱因斯坦于1910年7月在瑞士苏黎世出生。4年后,爱因斯坦任聘为德国柏林洪堡大学教授,一家人又再搬回德国柏林。由于夫妻感情不好,米列娃带着两个儿子到苏黎世居住,爱因斯坦仍旧留在柏林。
第一次世界大战结束后不久,他俩已分居5年,但婚姻终旧无法挽回,他们正式于1919年2月14日离婚。尽管有报道指出,他为了离婚把光电效应的诺贝尔奖金全部给了米列娃,但是爱因斯坦与妻子和孩子间的信件表明大部分奖金被他用来在美国投资了,其中很多都在大萧条中成为了泡沫。
二儿子爱德华对西格蒙德·佛洛伊德的精神分析有兴趣[29],20岁时精神崩溃,医生诊断为思觉失调,母亲长期照顾他。母亲百年后,他被送进精神病院生活,直到1965年过世。
爱因斯坦和米列娃的婚姻并不快乐。爱因斯坦曾经在1910年写信给他读中学时的女友玛莉·温特勒,在这封于2015年被公开的信里,爱因斯坦写到他的婚姻状况:“每一分钟空闲时间,我都以诚挚的爱想到你;我现在感受到只有男人能够感受到的不快乐。”那时,米列娃正怀有二儿子爱德华。
爱因斯坦的第二任妻子爱尔莎·爱因斯坦是他的亲戚,在父系方面,他们都是同一位曾祖父的后代,在母系方面,他们都是同一位外祖父的后代。他们在1919年6月2日结婚。1933年,为了逃避纳粹德国,他们移民到美国,居住在普林斯顿。
两年后,爱尔莎被诊断出患有心脏与肾脏疾病,必需卧床休息。她的病情迅速恶化,并于1936年过世。1935年,他的继女玛歌(Margot)将他介绍给玛格丽塔(Margarita Konenkova),之后两人坠入恋爱。一位俄国间谍专家指认玛格丽塔是俄国间谍,但这说法尚未被历史学者证实。
三、瑞士专利局
爱因斯坦在1900年毕业,没能留校担任助教,接下来两年时间都没能找到教职。1901年获得瑞士国籍[,由于健康因素,他没有被征召入伍当兵。1902年在大学同学马塞尔·格罗斯曼的父亲协助下,成为伯尔尼瑞士专利局的助理鉴定员,从事电磁发明专利申请的技术鉴定工作。1903年成为正式职员。
爱因斯坦在专利局的工作很多都是与电信号传递、机电时间的同步化这类技术问题有关,这两类技术问题也时常会明显地出现在爱因斯坦的思想实验里,而这些思想实验最终导致爱因斯坦作出关于光的性质与时空之间的基础关联的大胆结论。
他利用业余时间开展科学研究,并且和在伯尔尼遇到的几位朋友组成讨论小组,自嘲地取名为“奥林匹亚学院”。他们时常定期聚集在一起讨论科学和哲学,共同阅读昂利·庞加莱、恩斯特·马赫和大卫·休谟的著作,他的科学哲学的发展因此深受影响。
四、学术生涯
爱因斯坦最早于1900年已在极具权威性的德国《物理年鉴》发表论文《毛细现象的结论》,由于这篇论文的基本猜测并不正确,其对于日后物理学的发展并没有给出任何实质贡献。[那年,他决定继续攻读博士学位,由于苏黎世联邦理工学院并不提供物理博士学位,他必须通过特别安排从苏黎世大学得到博士学位。
隔年,他成为苏黎世大学实验物理学教授阿尔弗雷德·克莱纳的博士学生。那年11月,他写完了初版的博士论文,但克莱纳并不满意这论文,特别是爱因斯坦在论文里对于其它科学权威的攻击。经过努力改善,1905年,他的博士论文《分子大小的新测定法》终获接受,他可以得到博士学位。
同年,他发表了关于光电效应、布朗运动、狭义相对论、质量和能量关系的四篇论文,在物理学的四个不同领域中取得了历史性成就。该年被后人称为“爱因斯坦奇迹年”。
到了1908年,爱因斯坦已被公认为物理学领域的顶尖学者,伯尔尼大学聘请他为讲师,但由于薪俸微薄,他仍需继续在专利局工作。隔年,苏黎世大学新设立了一个理论物理学副教授席位,克莱纳很想让爱因斯坦专任这份工作,可是克莱纳很不欣赏爱因斯坦的教学风格,他讲课时会长时间独白,并且缺乏条理,爱因斯坦只好提议,在苏黎世的物理学会开一场讲课,请克莱纳再评估一次。
经过精心准备,爱因斯坦的讲课获得好评,克莱纳于是向苏黎世大学推荐爱因斯坦,“自从他在相对论的成就之后,他已是最重要的理论物理学者之一……爱因斯坦博士会证实他也是一位教师,因为他的才智与良心会在必要时间促使他接受建议”。爱因斯坦成为苏黎世大学的理论物理学副教授,他辞去了专利局工作。
那时期,布拉格查理大学正在努力招募年轻物理人才,在名望与薪资的双重吸引下,爱因斯坦1911年转任这所大学的教授,同时获准成为奥匈帝国的公民。任职期间,他共撰写了11篇科学论文,其中5篇论述辐射数学与固体量子理论。
1912年7月,他又回到母校苏黎世联邦理工学院担任理论物理学教授,主要是教导分析力学与热力学,在学术研究方面,他专注于引力问题,与数学家朋友马塞尔·格罗斯曼共同尝试找到解答,突破似乎在望,但真正严格表述还要等待几年。
应马克斯·普朗克和瓦尔特·能斯特的邀请,爱因斯坦于1914年回到德国担任威廉皇家物理研究所的第一任所长(1914-1932)兼柏林洪堡大学教授,而且不需要在课堂担任教职。很快地,他当选为普鲁士科学院院士。1916年,又获选为德国物理学会的会长(1916-1918)。
爱因斯坦于1915年发表了广义相对论。根据这理论,他预言,光线经过太阳引力场时会被弯曲。1919年,这预言由英国天文学家亚瑟·爱丁顿观测1919年5月29日日食的结果所证实。全世界的很多新闻媒体都以头版报导这惊人的观测结果,爱因斯坦因此成为家喻户晓的物理学者,同年11月7日,英国泰晤士报的头条新闻标题宣告,“科学革命,宇宙新理论已将牛顿绘景推翻”。
1917年,爱因斯坦在《论辐射的量子性》一文中提出了受激辐射理论,开创了激光学术领域。
由于在光电效应方面的研究成果,爱因斯坦获授予1921年诺贝尔物理学奖。在瑞典科学院的公告中并未提及相对论,原因是相对论被认为仍旧存在争议。
五、普林斯顿岁月
1933年1月,纳粹党攫取德国政权,希特勒成为德国总理。那时,爱因斯坦正在美国,由于纳粹党鼓吹反犹太主义,爱因斯坦知道他无法返回德国。3月,爱因斯坦与妻子爱尔莎坐船来到比利时。途中,爱因斯坦获知,纳粹借口闯入了他的暑假小屋,又没收了他的心爱小船。
抵达安特卫普后,他立刻到德国大使馆缴回护照,并且宣布再度放弃德国国籍,他又向普鲁士科学院提出辞呈,他在辞呈里表示,“就目前情势来看,他觉得无法忍受倚赖普鲁士政府。”
回到美国后,10月,爱因斯坦成为普林斯顿高等研究院的常驻教授,他此后有生之年,几乎都在这里度过,他再也没有踏上欧洲一步。除了爱因斯坦以外,奥斯瓦尔德·维布伦、约翰·冯·诺伊曼、库尔特·哥德尔与赫尔曼·外尔等等世界级学者也都获聘来到这里做研究。
爱因斯坦与哥德尔成为忘年之交,他们每天都会一起走路到研究室工作,途中顺便讨论一些科学问题。爱因斯坦本性幽默,很喜欢开玩笑,而严肃的哥德尔则疑心很重,时常忧虑、郁闷;爱因斯坦极力主张量子力学的不完备性,哥德尔的不完备定理则是现代逻辑学的重要里程碑。在某些方面,他们很像对方,他们都有“打破砂锅问到底”的习性,想要找到问题的症结所在。
在这段时期,爱因斯坦尝试发展出统一场理论,驳斥量子物理的哥本哈根诠释,但都没有获得重大突破,他逐渐地与物理研究的主流趋势脱节。
六、二战和曼哈顿工程
在1939年,包括利奥·西拉德、爱德华·泰勒、尤金·维格纳在内的一群流亡物理学者试图警告美国政府,揭露纳粹德国正在进行的原子弹研究;他们把警告美国人民视为己任:德国科学家也许会赢得制造原子弹竞赛的胜利;希特勒会毫不犹豫地使用这种武器。
为了要让美国警觉到原子弹的巨大威胁,他们曾拜访爱因斯坦,告诉他杀伤力超强的原子弹可能在不久的将来被制成。爱因斯坦支持和平主义,他正在专心研究统一场理论,并不清楚核子研究的最新发展,他从未想到这项技术的进展会如此快速。
爱因斯坦被说服借助其崇高声望和西拉德写信给美国总统富兰克林·罗斯福。他们还建议美国政府注重并直接介入核武器研究。这封信被认为是,美国在参与二战前夕,展开大规模核武器研究的关键激励因素。
罗斯福不能冒险让希特勒抢先掌握原子弹技术。由于爱因斯坦的信件,美国加入研制原子弹竞赛,依托其巨大的材料、金融、科学资源展开曼哈顿计划,成为在二战中唯一成功研制出原子弹的国家。
七、晚年时的爱因斯坦
对爱因斯坦而言,“战争是一种疾病……他呼吁抵抗战争”。写给罗斯福的那封信违反了爱因斯坦所支持的和平主义。在过世之前一年,爱因斯坦对老朋友莱纳斯·鲍林说:“我一生之中犯了一个巨大的错误:我签署了那封要求罗斯福总统制造核武器的信。但是犯这错误是有原因的:德国人制造核武器的危险是存在的。”
八、离世
爱因斯坦69岁时被诊断出患有腹主动脉瘤,著名肠胃科权威医生鲁道夫·尼森是他的开刀医生,他用玻璃纸紧紧包住葡萄柚尺寸的瘤,试图促使血管纤维化,降低破裂的风险。爱因斯坦可能因此手术多活了几年。
1955年4月13日,爱因斯坦的腹主动脉瘤破裂,引起内出血。他正在撰写的一篇庆祝以色列建国7周年的电视讲稿,还没有写完,就于18日过世,享寿76岁。
在那时代,动手术治疗在技术上成功率很高,纽约医院的医生弗兰克·格伦(Frank Glenn)建议立刻动手术治疗,但爱因斯坦坚决拒绝,他表示:“当我想要离去的时候请让我离去,一味地延长生命是毫无意义的。我已经完成了我该做的。现在是该离去的时候了,我要优雅地离去。”
在验尸过程中,病理学家托马斯·哈维医生,未经爱因斯坦的家人允许,私自取下爱因斯坦的大脑保存,他希望未来神经科学研究能够发现爱因斯坦那么聪明的原因。遵照爱因斯坦的遗嘱,他身体的其它部分在过世当天就被火化,包括他的儿子汉斯在内,只有12人在场参与简单的仪式。火化后,骨灰全都撒在附近的特拉华河里。
(10)物理年鉴扩展阅读:
爱因斯坦与中国
1937年7月7日,日本军挑起卢沟桥事变,中日战争因此全面爆发。隔年1月5日,爱因斯坦与罗素等人在英国发表联合声明,呼吁全世界援助中国。当上海抗日运动的领袖“七君子”被逮捕时,他又与美国多位知名人士于1937年3月发表声援给予支持。
为了纪念爱因斯坦逝世50周年,全世界发起“物理照亮世界”的光束传递活动。4月18日美国普林斯顿大学发射出激光信号,透过大洋光缆传遍整个地球,24小时之后信号又返回美国。中国也在北京时间4月19日傍晚开始传递信号。这信号在短短2个小时里经过了中国的33个城市,然后再传递到印度和俄罗斯。