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1999年所谓千禧年的时候，英国路透社搞了个活动：评选千年风云人物。结果不算很有悬念，那个头发乱蓬蓬酷似鸡窝的爱因斯坦（Albert Einstein，1879年3月14日～1955年4月18日），名列第一。他还是当年圣诞节时，美国《时代》周刊选出来的“世纪伟人”。甚至在他在世时，他创立的理论就被世人认为是“人类思想史中最伟大的成就之一”。  爱因斯坦蜡像 这个人，是地球人都知道的，最著名的犹太人，有一个独一无二的大脑，据说智商高达160，现代物理学的开创者和奠基人，相对论的代名词。至于相对论，就是那个人人都仰慕，全世界也没几个人明白的玩意儿。说的是时光倒流、空间扭曲，光的速度可快可慢，物体背面的东西也能看见…… 爱因斯坦颠覆了常识经验后，物理学家和天文学家们才开始发现和思考“黑洞”、“白矮星”这些难以理解的东西，才开始换个角度想，也许宇宙和时间都有开端，是大爆炸产生了一切，空间是有边界的。时间开始之前发生过什么，空间的外面有什么……爱因斯坦还给人类带来了核武器、核医学和核能的发展。后来再用几乎同样多的精力去关注和影响人类对核能的运用。 对于爱因斯坦的研究，我们在这本普及性的小册子里几乎不能说什么，因为即使到今天，全世界能真正理解相对论的人也不是很多。爱因斯坦的相对论刚出来的时候，多数科学家简直像在听天书或者梦话，有的科学家甚至忍无可忍，当场退出会场，以示对爱因斯坦“痴人说梦”的抗议。在相对论问世之后很长一段时间里，据说全世界只有爱丁顿一个人听得懂他在说什么。结果有一次，一位新闻记者去采访爱丁顿，希望他能用稍微通俗一点的语言向读者介绍和解释一下相对论。这位记者接着说：“因为您是全世界三位真正能弄懂这一理论的人之一。” 爱丁顿听了记者的话，低下头去，掰了半天的手指，一直不说话。记者有点局促不安了，小心翼翼地问：“对不起，教授，有什么问题吗？” 爱丁顿回答说：“哦，不，没什么问题。我只是在算，一个是我，一个是爱因斯坦本人，你说的第三个人会是谁，我怎么也想不出来。” 现在，我们都知道，爱因斯坦最重大的成就，是提出了狭义相对论和广义相对论。我们也都知道，爱因斯坦获得了1921年的诺贝尔物理学奖。但是鲜为人知的是，他并不是因为相对论，而是因为“对光电效应作出了合理的和有突破性的解释”，而被授予该奖的。之所以不因为相对论而获奖，是因为科学界几乎没人听得懂相对论理论，也就没法判断其价值和成就。 爱因斯坦开始被谨慎地接受，是1919年的时候。英国皇家学会总部的会议厅内，两位天文学家正在报告一个惊人的太空观测结果。他们在巴西和西非海岸的天文台里，拍摄到了一些“不可能的星星”，在那个时刻，这些星星应该在某些星球的后面，所以，除非光线绕过了遮挡物，否则，这些星星是不可能被看到的。 而爱因斯坦在广义相对论中早就预言过，光并不永远都是直线运动的。在那种情况下，空间会扭曲。他甚至给出过光线弯曲程度的计算方法，用这种方法计算出来的结果，跟那些“不可能的星星”的位置偏离情况吻合。 作为一个不局限于专业领域的著名科学家，爱因斯坦是公众名人，围绕着他有很多普通人耳熟能详的故事。 故事之一，是他小的时侯，老师要大家回家以后做手工。爱因斯坦交上去的作业是一把做得非常粗糙的小板凳。老师嘲笑说：“同学们，你们能不能够想象，这个世界上还有比这个凳子更难看的？”结果，爱因斯坦站起来说：“老师，有的，还有两个，比这个凳子更糟糕。”那是他做的第一把和第二把凳子。交给老师的那个，虽然依然糟糕，但已经不是最差的了。 故事之二，是有人问爱因斯坦成功的秘诀，他给出了一个“成功公式”：A=x+y+z，其中A表示成功，x是辛勤的工作，y是正确的方法，z则是少说废话。 此外，爱因斯坦的小提琴、他的名言“想象力比知识更重要”和“上帝从来不掷骰子”等，也相当有名。 现在，让我们来简单回顾一下爱因斯坦的一生。  爱因斯坦肖像 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一个犹太人家庭，并在慕尼黑度过了童年。1886年，他在慕尼黑公立学校（Council School）读书，并且开始接触犹太教教规。 后来，爱因斯坦全家迁居米兰，爱因斯坦却因为种种原因，独自留在德国上中学，他很不开心，在路易波尔德高中读书阶段，爱因斯坦痛恨学校的宗教教育，对学校的课程也不感兴趣。开始广泛阅读哲学和科学书籍，包括以晦涩艰深著称的康德著作。他还自学了欧几里得几何、高等数学和微积分。 在这里，爱因斯坦因为不喜欢学校课程，曾经自作主张准备离开学校，去米兰跟家人团聚。但是，按照当时的规定，半途私自退学，是没有文凭的，而没有高中毕业文凭，就不能报考大学。爱因斯坦为了拿到毕业证，伪造了一张病假证明，准备提出病退申请。可惜这张证明还没来得及派上用场，他就因为违反校规，被学校勒令退学了。 意外地离开学校，走上社会，爱因斯坦一点心理准备也没有。父亲督促他尽快找到工作，希望他做技师。爱因斯坦不愿意做技术工作，又没有其他的谋生手段。读书呢？爱因斯坦没拿到中学毕业证，很难进大学，米兰的德语中学只收13岁以下的学生。爱因斯坦被德国和意大利的不同国情、不同教育制度卡在中间，两头都落空。瑞士苏黎世的联邦工业大学倒是允许18岁以上的同等学力报考，但当时爱因斯坦只有16岁，母亲费了好大的劲才为爱因斯坦争取到一个参加考试的机会，可惜他又没有考取。万般无奈之下，爱因斯坦不得不懊丧地到阿劳镇去上州立中学，先混到中学毕业再说。 1896年，爱因斯坦终于获得阿劳中学的毕业证书。同年10月进入苏黎世联邦工业大学的师范系，学习物理。 但爱因斯坦的大学求学经历也很坎坷。他一入学就开始谈恋爱，经常旷课，又胆小，每当考试都提心吊胆，找同学借笔记抄。上实验课时，他不按照教授规定的操作步骤进行，结果造成了小小事故，因此还受过处分。 一切好像都不顺利。与此同时，爱因斯坦父亲的生意破产了，家庭经济陷人困境。爱因斯坦非常希望自己能为家庭做点什么，却一筹莫展，他给妹妹写信说：“可怜的父母亲的不幸使我的心情十分沉重。作为一个成年人而只能消极旁观。对亲人来说，我只是一个负担，我不活着，肯定还好受些。” 1900年8月，爱因斯坦终于磕磕碰碰地从苏黎世联邦工业大学毕业了，他的论文《由毛细管现象得到的推论》于次年发表在莱比锡的《物理学杂志》上，这是他的处女作。同年，爱因斯坦加入瑞士国籍。 大学毕业时，爱因斯坦极其渴望能够留校，但经过多方努力，仍然没有成功，这件事很让他伤心，所以多年以后，他已经誉满全球时，母校苏黎世联邦工业大学想聘请他担任教授或荣誉教授时，结果被他婉拒了。 留校任教的愿望破产后，爱因斯坦开始了他漫长的求职战，他找不到一个稳定的工作，只能做零散的短期工作。不断地求职、不断地打短工、不断地失业，爱因斯坦在这种动荡的生活中，生命状态越来越差。连他的父亲都看出来他的焦虑，并为此感到很不安。爱因斯坦的父亲曾经给一位教授写信，希望他给爱因斯坦提供一个研究岗位。信中说：“我的儿子目前失业，这使他深感难过。他越来越觉得他的事业已经失败，再也无可挽回。而最使他沮丧的是，他感到自己是我们的负担。” 即使在这最艰难的时间里，1901年，爱因斯坦还完成了一篇关于电势差的热力学的理论研究的论文。也许，在最困难的时候，科学研究倒成了爱因斯坦唯一的精神寄托和安慰。 两年后的1904年9月，爱因斯坦终于通过同学的关系，谋到了瑞士专利局的一份工作，并且顺利度过试用阶段，转正为正式员工，三级技术员。这是爱因斯坦找到的第一份固定工作。就这么一个小职员的位置，曾被爱因斯坦称为“幸福的所在”。直到这时他才敢考虑结婚。 可是，爱因斯坦的婚事遭到了他母亲的反对，为此，母子俩曾经一度关系紧张。但是，在这么多日常生活繁杂琐碎的事务间隙，爱因斯坦从来没有中断过他的思考和理论研究。专利局的工作对他来说很轻松，他完成分内工作之后，就趴在桌上偷偷地演算他的理论。 1905年3月，爱因斯坦发展了量子论，提出全新的光量子假说，解决了光电效应的问题，这就是后来帮助他获得诺贝尔奖的那项研究成果。爱因斯坦将这个研究整理成论文《分子大小的新测定法》，于4月向苏黎世大学提出申请，获得了博士学位。5月，他又完成了论文《论动体的电动力学》，这篇论文是他独立而完整地提出狭义相对性原理的开始，标志着物理学的一个新纪元开始了。 1906年，爱因斯坦完成了一篇关于固体比热的论文，这是关于固体的量子论的第一篇论文。渐渐获得一定学术声誉的爱因斯坦，从1908年10月开始，终于可以兼任伯尔尼大学的编外讲师了。一年之后，他离开了专利局，前往苏黎世大学担任理论物理学的教职。从此，爱因斯坦的研究喷薄而出，一发不可收拾。 1910年，爱因斯坦完成关于临界乳光的论文，1912年，提出“光化当量”定律，1913年返回德国，担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，随后正式迁居到柏林。 但是，1914年的国际形势越来越紧张，第一次世界大战一触即发。身处战争发源地的爱因斯坦，却明确坚持自己的反战态度，并参与反战组织“新祖国同盟”，这个民间组织后来被宣布为非法，组织成员大批被捕，组织活动被迫转入地下。在这么险恶的情况下，爱因斯坦也从来没有退缩过。他一方面继续参加反战组织的地下活动，一方面拒绝在军国主义分子为战争辩护的宣言上签字，反而在反战的《告欧洲人书》上签了名。这一举动当时震惊了全世界。他后来还公开支持列宁领导的苏联社会主义革命，和德国工人推翻德皇威廉二世的革命行动。 1915年年底，爱因斯坦修正狭义相对论，提出了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。第二年，总结性论文《广义相对论的基础》的发表标志着广义相对论的诞生。爱因斯坦提出了宇宙空间“有限无界”的假说。另一篇论文《关于辐射的量子理论》则总结了量子论的发展，提出了“受激辐射”理论。 1922年初，爱因斯坦完成了关于统一场论的第一篇论文后，访问日本，沿途访问了新加坡、香港和上海。在此期间，他获知了自己被授予诺贝尔奖的消息。1923年底，爱因斯坦第一次推测出量子效应可能来自过度约束的广义相对论场方程，不久发现了“波色—爱因斯坦凝聚”现象。 广义相对论的理论大厦构建完成之后，爱因斯坦依然不满足，他想扩充广义相对论，使之不仅包括引力场，还包括电磁场。他认为这是从狭义到广义的相对论发展的第三个阶段，即统一场论。  耶路撒冷：爱因斯坦百年前预测引力波原始文档展出 1925年以后的30年时间里，除了考虑量子力学的完备性、引力波以及广义相对论的运动问题以外，爱因斯坦将全部精力投入到探索统一场论的探索当中去。 最初的几年，他非常乐观，但很快就发现问题比他预想的要复杂和困难得多，事实上，他认为现有的数学工具根本就不够用，于是开始转入纯数学的探索，尝试用各种方法解决问题，但没有取得实质性的成果。 但爱因斯坦关于统一场论的研究，中途被第二次世界大战带来的动荡打断了。在此期间，爱因斯坦继续反战立场，反对法西斯，与弗洛伊德通信讨论战争心理问题。纳粹上台后，他发表了批评性声明，很快，纳粹便搜查了他的家，不顾他的抗议，没收了他在德国的全部财产，焚烧他的著作，并悬赏二万马克要杀害他。 此时的爱因斯坦正在国外讲学，但他已经不能回德国了。爱因斯坦被迫接受美国的邀请，前往北美。 中国的西安事变之后，邹韬奋、李公朴、沙千里、沈钧儒、章乃器、史良、王造时等七个民主人士被控参与发动西安事变，因此被捕，史称“七君子”。1937年，爱因斯坦发表声明，表示了对“七君子’无保留的声援。 也就是在这一年，爱因斯坦从广义相对论的引力场方程推导出了运动方程，进一步揭示了空间、时间、物质运动三者的统一性，这是广义相对论的重大发展，也是爱因斯坦在科学理论创造中取得的最后一个重要成果。 在第一次世界大战和1920～1930年代期间，爱因斯坦基本上是个绝对的和平主义者和反战者。但“二战”的残酷现实改变了他的观点。他曾经说：“当法律和人类尊严必须保卫时，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。”爱因斯坦已经明白了以武力保护和平的道理。1939年8月2日，他给美国总统罗斯福写信，建议美国加强原子能的研究，一定要赶在德国之前研制出原子弹。随后，他又致电罗斯福，反对美国在“二战”中的观望和中立态度。 罗斯福采纳了爱因斯坦的建议，倾全国之力展开相关研究，美国因此成为世界上第一个拥有原子弹的国家。而原子弹在第二次世界大战中的作用和功过，政界和学界至今还众说纷纭，没有达成共识。但原子弹对于国际形势的巨大影响，则是毋庸置疑的。 一方面，爱因斯坦不遗余力地支持反法西斯的战争，他曾经作为科学顾问参与美国海军部的工作，主持了美国原子能和原子弹的研制工作，曾为了筹措经费，以600万美元的价格将1905年狭义相对论论文的手稿拍卖，另一方面，他对美国在日本的广岛和长崎投放原子弹表示谴责，作为“将（原子能）此种巨大力量解放的科学家”，他也是全世界最强烈主张限制原子能用途的人。他强烈反对美国制造氢弹，反对美国的扩军备战政策，与罗素联名发表关于反对核战争、呼吁世界和平的《罗素-爱因斯坦宣言》。他的言行和美国的国家政策如此背道而驰，以至于他被美国参议员麦卡锡斥责为“美国的敌人”。 1952年11月，以色列第一任总统逝世后，以色列政府曾有意延请他回国担任以色列国第二任总统，但爱因斯坦拒绝了这一邀请。他的一生，有很多时间投入国际政治和社会工作，但他一直坚守着一个科学家的本色，从来没有放弃过相对论体系从狭义相对论到广义相对论再到统一场论的理论探索。以色列国曾经邀请爱因斯坦回国出任总统，他却拒绝了，他说，因为政治只是作用于当前社会，而“方程式却是永恒的”。 遗憾的是，爱因斯坦的统一场理论一直没有取得成功，并且，在理论探索的过程中，爱因斯坦渐行渐远，越来越远离了当时物理学研究的主流，所以，跟1929年不得不偷偷到郊外去躲避50岁的生日庆典相比，晚年的爱因斯坦在物理学界非常孤立。可是他在自己认定的道路上坚持行进。直到临终前一天，他还在病床上进行他的统一场理论的数学计算。1955年4月18日1时25分，爱因斯坦在医院逝世。 爱因斯坦是伟大的科学家和社会活动家，从某种意义上说，他已经成为“天才”的代名词和智慧的象征。 |
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