阿尔伯特·爱因斯坦

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爱因斯坦
Albert Einstein

出生 1879年3月14日
德意志帝国符騰堡王國乌尔姆
逝世 1955年4月18日 (76歲)
美國新泽西州普林斯顿
居住地 德国意大利瑞士美国
公民权 德国(1879年-96年、1914年-33年)
无国籍(1896-1901年)
奥地利(1911年-12年)
瑞士(1901年-55年)
美国(1940年-55年)
研究領域 物理学
任职於 瑞士伯爾尼专利局
苏黎世联邦理工学院
布拉格查理大学
柏林大學
普鲁士科学学院
威廉皇家物理研究所
莱顿大学
普林斯顿高等研究院
母校 苏黎世联邦理工学院
蘇黎世大學
博士導師 阿尔弗雷德·克莱纳
著名成就 广义相对论
狭义相对论
布朗运动
光电效应
E=mc²
爱因斯坦场方程
玻色-爱因斯坦统计
EPR悖论
獲獎 Nobel prize medal.svg诺贝尔物理学奖(1921年)
科普利奖章(1925年)
普朗克奖章(1929年)
时代20世纪百大人物
签名

阿尔伯特·爱因斯坦德语Albert Einstein,1879年3月14日-1955年4月18日),20世纪猶太裔理論物理學家思想家哲學家,也是相对论的创立者。阿爾伯特·愛因斯坦被誉为是現代物理学之父及二十世紀最重要的科學家之一。

目录

[编辑] 生平

[编辑] 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,他有一位妹妹。父母都是猶太人,父親赫爾曼·愛因斯坦是一名不太成功的商人,母親波林·科克是一位鋼琴家。三歲仍未懂得說話,但他在年幼時卻已明白深奧的數學概念。五歲時對袖珍羅盤著迷,六歲開始練習拉小提琴。爱因斯坦出生后的第二年,1880年全家迁居慕尼黑1894年,全家又迁至意大利米兰。愛因斯坦的语言能力不是很好,所以爱因斯坦在就讀小學和中學時,不是一个顶级水平的学生。随着爱因斯坦的长大,他在数学方面表现出特别的天赋。

4歲時的愛因斯坦

1895年,愛因斯坦來到瑞士蘇黎世投考蘇黎世聯邦理工學院,他的數學和物理考得很不錯,但其他科目沒有考好,該校校長赫爾岑推薦他去瑞士的阿勞州立中學學習一年。在阿勞州立中學學習的這段時光中使愛因斯坦感到十分愉快,這所學校的的理念是“概念思考是建立在‘直觀’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,该校物理教授海因里希·弗里德里希·韋伯(Heinrich Friedrich Weber)很討厭愛因斯坦,曾對他說:「你很聰明,但有個缺點,你聽不進別人的話」,为此愛因斯坦的女友米列娃·馬利奇時常與韋伯教授衝突,指責對愛因斯坦的不公。1899年6月,爱因斯坦在实验室的一场爆炸中使手部严重烧伤。1900年毕业,沒能如願留校擔任助教,只能靠當「家教」維持生活。1901年取得瑞士国籍。1902年在大學同學格羅斯曼(M. Grossman)的父親協助下,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,成为了物理学理论的革命。翌年1月15日,凭借论文《分子大小的新测定法》,取得苏黎世大学的博士学位。

[编辑] 奇蹟年

愛因斯坦在1905年發表了六篇劃時代的論文,分別為:《關於光的產生和轉化的一個试探性觀點》、《分子大小的新測定方法》、《基于热分子运动论的静止液体中悬浮粒子的运动研究》、《论动体的电动力学》、《物體的慣性同它所含的能量有關嗎?》、《布朗運動的一些檢視》。因此这一年被称为“愛因斯坦奇蹟年”。100年後的2005年因此被定為“世界物理年”。

愛因斯坦於伯恩的故居
  • 1905年3月,德國《物理年鑑》發表《關於光的產生和轉化的一個试探性觀點》(Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt),認為光是由分離的粒子所組成。愛因斯坦解釋光也是由小的能量粒子(光量子)組成的,並且量子可以像單個的粒子那樣運動。「光量子」理論把1900年普朗克創立的量子論大大推進一步,揭示了微觀世界的基本特徵:波動—粒子二元性。
  • 1905年5月11日,德國《物理年鑑》發表一篇用布朗運動解釋微小顆粒隨機游走的現象的论文《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,德國《物理年鑑》發表《論動體的電動力學》(Elektrodynamik bewegter Körper)一文。首次提出了狹義相對論基本原理,論文中提出了兩個基本公理:「光速不變」,以及「相對性原理」。
  • 1905年9月27日,德國《物理年鉴》刊出《物體的慣性同它所含的能量有關嗎?》(Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig? ),認為「物體的質量可以度量其能量」,隨後導出了E = mc²的公式。

[编辑] 成名

爱因斯坦1908年兼任伯尔尼大学的兼職讲师。1909年离开专利局任苏黎世大学理论物理学副教授。1911年布拉格德國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洪堡大学教授,直到1933年1920年亨德里克·洛伦兹保罗·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《紐約時報》刊登新觀察證實相對論的消息,形容這是愛因斯坦理論的大勝利。

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·爱丁顿日全蝕观测结果所证实。1916年他预言的引力波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普林斯顿大學非同一機構),直至1945年退休。1940年他取得美国国籍。

1937年愛因斯坦曾經探訪住在美國加州的查理·卓别林

1939年他获悉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,为开展反对核战争和反对美国国内右翼极端分子的运动进行了不懈的斗争。

[编辑] 去世

1955年4月,愛因斯坦被診斷出患有主動脈瘤,十八日午夜在睡夢中感到呼吸困難,主動脈瘤破裂導致大溢血破裂逝世于普林斯顿。一位名叫托马斯·哈维Thomas Stoltz Harvey)的普林斯顿醫院病理醫生在驗屍過程中,在未經愛因斯坦他的家人允許下,私自取下愛因斯坦的大腦保存,這位病理醫生希望未來神經科學界能夠研究愛因斯坦的大腦,以發現愛因斯坦那麼聰明的原因(愛因斯坦的腦/Albert Einstein's brain)。[2] 為遵照愛因斯坦的遗嘱,他死後並沒有举行任何丧礼,也不筑坟墓,不立纪念碑,骨灰撒在永远保密的地方,目的是不會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,對此,著名的愛氏研究專家亞伯拉罕·派斯曾說:“愛因斯坦在1925年之後就應該去釣魚,而不是繼續做研究”[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。

[编辑] 榮譽與紀念

时代》杂志風雲人物之封面。

另外,“爱因斯坦”一词还是耶路撒冷希伯来大学注册商标

[编辑] 個性和思想

爱因斯坦是一個和平主義者,他為人和藹友善,同時謙虛卻又特立獨行,從而受到廣泛的尊敬。他有時會講講笑話,並愛好航行和拉小提琴。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。晚年,因為身體欠安,醫生要求他停止抽煙,飲食必須無脂、無鹽[7]

[编辑] 宗教观点

爱因斯坦是犹太人,但他并不信奉犹太教,他認為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,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。”[8]

当受到马丁·布伯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,愛因斯坦寫道:

我認為猶太教就跟所有其他宗教一樣,是幼稚迷信的化身……我認為,上帝這個詞,不過就是一種措辭,人類弱點的產物。圣经中充斥許多光榮但仍相當簡陋而且非常幼稚的傳說。」[9]

這封信在2008年於倫敦拍賣。[10]

爱因斯坦1934年成为理性主义者出版协会(Rationalist Press Association)名誉会员。

[编辑] 政治观点

爱因斯坦说自己是和平主义者人道主义者,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。在其他人的影響下,愛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愛因斯坦—齊拉德信,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,因為日本已經無條件投降,所以爱因斯坦开始为消除核武器建立和平政府游说,因為原子彈並不適合於軍事訓練所使用的武器,他说:“我不知道第三次世界大战会用什么武器,但是我可以肯定,第四次世界大战,人们使用的武器将会是——木棒和石头。”

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。

爱因斯坦还联同史懷哲伯特兰·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》,这一声明促使帕格沃什科学和世界事务会议召开。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

[编辑] 上帝不玩弄骰子

二十世紀上半期愛因斯坦曾經是量子力學的催生者之一,但是他不滿意量子力學的後續發展,也就是以玻尔為首的哥本哈根詮釋,這一套詮釋表明自然法則中存在着一種根本的隨機性,海森堡發展出著名的“測不準原理[1]。愛因斯坦與其他科學家提出一個“EPR悖論”來反駁哥本哈根的解釋,他說了一句很有名的話:“上帝不玩弄骰子”,他還有另一個名言“月亮是否只在你看着他的時候才存在?”愛因斯坦恪守“因果律”,是最後一位古典物理學家。

[编辑] 宇宙学

1915年爱因斯坦提出了广义相对论。因为那时的物理学家有一种偏见,认为宇宙是静态的、无始无终的,爱因斯坦在他的方程中加入了一个宇宙学常数项使稳恒态的方程成立。

[编辑] 家庭

愛因斯坦與米列娃,1912年

爱因斯坦与塞尔维亚数学家米列娃·馬利奇Mileva Marić)有一个私生女麗瑟爾·愛因斯坦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Eduard Einstein)。爱因斯坦的第二任妻子爱尔莎·爱因斯坦是他的表姐,他们的母亲是亲姐妹[來源請求],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·爱因斯坦是美国伯克利加州大学水利工程教授,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。保羅·愛因斯坦是小提琴家[11]

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[12]

[编辑] 愛因斯坦與中國

1919年,西方媒體大幅報道愛因斯坦準確預測日蝕結果,中國人亦在此段時間開始注意相對論。從1917年下半年至1923年上半年,《改造》雜誌、《少年中國》、《東方雜誌》等先後發表愛因斯坦的專論,各報刊登載的論著、譯文、報告不下100篇,出版譯著15種左右。愛因斯坦1916年撰寫的名作《狹義與廣義相對論淺說》,由北大教授夏元瑮負責翻譯,1921年4月於《改造》雜誌發表,翌年以《相對論淺釋》為書名由商務印書館出版,商務印書館還刊出「歡迎愛因斯坦博士」的出版廣告。[13]

1920年代初,英國哲學家羅素訪華,其中「物之分析」的演說,主要談論相對論,他在中國多次指「列寧和愛因斯坦是近世最出色的偉人。」令愛因斯坦和相對論的名字在中國家傳戶曉。

愛因斯坦於1922年曾兩次途經上海,停留不足3天。1920年代,他應日本改造社邀請,赴日講學,出發前曾乘日本船「北野丸」號於1922年11月13日上午10時抵達上海;同日,瑞典駐上海總領事通知愛因斯坦獲得1921年諾貝爾物理學獎,中國的大學生在南京路上為愛因斯坦歡呼,此後他在上海「一品香」用膳,到上海「小世界」聽崑曲,游覽城隍廟、豫園等地。下午6時,中國文化教育界於畫家王震家中設宴招待。

1922年12月27日,愛因斯坦乘「榛名丸」號返回歐洲,31日上午11時再次途經上海,1月1日下午3時,應上海猶太青年會及學術研究會邀請,在福州路17號公共租界工部局禮堂,講演相對論,當時有一些中國學者參加。他1月2日 11時他再次乘「榛名丸」號離開。愛因斯坦夫婦於次日凌晨仍乘原船往日本。早期報章報導愛因斯坦訪問上海,曾將愛因斯坦翻譯為安斯坦

在他的旅行日記中寫到:「(上海)這個城市表明歐洲人同中國人的社會地位的差別,這種差別使得近年來的革命事件(即五四運動)特別可以理解了。在上海,歐洲人形成一個統治階級,而中國人則是他們的奴僕。他們好像是受折磨的、魯鈍的、不開化的民族,而同他們國家的偉大文明的過去好像毫無關係。他們是淳樸的勞動者,……在勞動著,在呻吟著,並且是頑強的民族,……這是地球上最貧困的民族,他們被殘酷地虐待著,他們所受的待遇比牛馬還不如。」

日軍侵華時,愛因斯坦與羅素等人於1938年1月5日在英國發表聯合聲明,呼籲世界援助中國。當上海抗日運動的領袖「七君子」被捕時,他與美國15名知名人士於1937年3月發出聲援電。1955年4月18日,愛因斯坦逝世,時任中國科學院副院長李四光、中國物理學會理事長周培源發了唁電,《人民日報》發表周培源撰寫的悼念文章。

1979年,愛因斯坦百年誕辰,中國亦發行紀念郵票。2005年4月18日,愛因斯坦逝世50週年,世界發起「物理照亮世界」的光束傳遞活動。當日美國普林斯頓大學發出激光信號,透過大洋光纜穿越整個地球,在24小時之後回到美國。中國在4月19日傍晚開始光束傳遞,在兩個小時裡,愛因斯坦光束傳遍了全國的33個城市,最後分別傳到印度俄羅斯[14]

[编辑] 参见

[编辑] 參考文献

  1. ^ 1.0 1.1 Rosenkranz Z. 李弘奎译,《镜头下的爱因斯坦》,湖南科学技术出版社,2005年 ISBN 978-7-5357-4232-2
  2. ^ The Long, Strange Journey of Einstein's Brain [2005-04-18]. 
  3. ^ 帕斯(Abraham Pais):《愛因斯坦曾住在這裏》
  4. ^ Isaacson, Walter. Writers For The Century. 時代雜誌. 1999-12-31 [2010-01-12] (英文). "when some of us began thinking about who might be Person of the Century, Albert Einstein was one person who made each of our short lists. It was, above all, a century that would be remembered for advances in science and technology. Einstein stood out as its greatest scientific genius, and his work touched the most important fields of technology: nuclear weapons, television, space travel, lasers and semiconductors." 
  5. ^ Einsteinium. Periodic Table of the Elements. National Research Council Canada. 2003-03-12 [2010-01-12] (英文). 
  6. ^ EINSTEINIUM AND FERMIUM. Chemical & Engineering News [2010-01-12] (英文). 
  7. ^ Clark, Ronald, Einstein: the life and times, HarperCollins. 1984:   pp. 633, 737, ISBN 9780380011599 
  8. ^ Rowe, David; Schulmann, Robert, Einstein on politics: his private thoughts and public stands on nationalism, Zionism, war, peace, and the bomb. illustrated, Princeton University Press. 2007:  pp. 17, ISBN 9780691120942 
  9. ^ 法新社 愛因斯坦親筆信:信仰上帝幼稚 猶太非選民
  10. ^ Einstein Letter on God Sells for $404,000
  11. ^ 科學家愛因斯坦129年誕辰音樂會
  12. ^ 孙子书信记录爱因斯坦古怪轶事 称其曾捡烟头抽
  13. ^ 愛因斯坦和中國人的緣分 中國科學時報 中國科學院轉載
  14. ^ 別讓愛因斯坦與中國擦肩而過 北京青年報

[编辑] 外部链接

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