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aiyinsitan 《爱因斯坦传》

2009-09-16  a涤生
的科学家--阿尔伯特·爱因斯坦

爱因斯坦1900年毕业于苏黎世工业大学,并入瑞士籍。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。

    爱因斯坦 | 爱因斯坦生平

    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”。

    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
     
    爱因斯坦于伯恩的故居爱因斯坦在1905年发表了四篇划时代的论文,分别为:《关于光的产生和转化的一个启发性观点》、《根据分子运动论研究静止液体中悬浮微粒的运动》、《论运动物体的电动力学》、《物体惯性与其所含能量有关吗?》,随后导出了E = mc2的公式。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“2005 世界物理年”。

    1905年3月发表《关于光的产生和转化的一个启发性观点》(On a Heuristic Viewpoint Concerning the Production and Transformation of Light),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(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,对早已成为定论的光的波动理论提出有力挑战,揭示了微观世界的基本特征:波动—粒子二元性。
    1905年4月:根据在咖啡馆里关于茶的讨论,爱因斯坦写出一篇论文,论证可以根据糖在液体中的扩散速度来计算糖分子的大小。这一篇《根据分子运动论研究静止液体中悬浮微粒的运动》(On the Motion Required by the Molecular Kinetic Theory of Heat of Small Particles Suspended in a Stationary Liquid)的论文。
    1905年6月30日,德国《物理学年鉴》(Annalen der Physik)发表《关于运动物体的电动力学》(On the Electrodynamics of Moving Bodies)一文。首次提出了狭义相对论基本原理,论文中提出了两个原理:“光速不变”,以及“相对性原理”。
    1905年9月27日,德国《物理学报》刊出〈物体的惯性与其所含能量有关吗?〉(Does the Inertia of a Body Depend Upon Its Energy Content?),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。

    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。

     
    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.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。

    1955年4月18日爱因斯坦因主动脉瘤破裂逝世于普林斯顿。遵照他的遗嘱,不举行任何丧礼,不筑坟墓,不立纪念碑,骨灰撒在永远对人保密的地方,为的是不使任何地方成为圣地。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”[2]。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。

    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. 科学的巨人


     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,于是量子力学之后发展出著名的”测不准原理”[1]。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”,是最后一位古典物理学家。


     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。Bible中充斥许多光荣但仍相当简陋而且非常幼稚的传说。”[3] ”

    这封信在2008年于伦敦拍卖。[4]

    爱因斯坦相信一种宇宙宗教感觉(cosmic religious feeling),但反对一个人格化的神。他曾说:

    “ 未来的宗教将是一种宇宙宗教,而佛教包括了对于未来宇宙宗教所期待的特征:它超越人格化的神,避免教条和神学,涵盖自然和精神两方面,它更是基于对所有自然界和精神界事物作为一个有意义整体的体验而引发的宗教意识。佛教正符合了这个描述。如果有任何能够应付现代科学需求的宗教,那必定是佛教。[5] ”

    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  ”


     家庭
    爱因斯坦与塞尔维亚数学家米列娃(Mileva Mari?)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(Eduard Einstein)。爱因斯坦的表妹爱尔莎是他的第二任妻子,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。

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