眾所周知,20世紀科學技術的大千世界表現為百花齊放、異彩紛呈。歸納起來,20世紀足以稱得上能推動科學技術劃時代躍遷的成就主要取決於2論、5模型和5尖端技術:2論即相對論、量子論;5模型即粒子物理的誇克模型、宇宙學的大爆炸模型、DNA雙螺旋模型、計算機馮·諾依曼模型、地質構造的板塊模型;5尖端技術即核技術、航天技術、電子計算機技術、激光技術、基因重組技術。說科學巨人阿爾伯特·愛因斯坦在這些成就中處於巔峰的理由是相對論力學涵蓋了作為低速特例狀況下的牛頓力學,奠定了探索宇觀、宏觀、微觀、渺觀諸領域共同的科學基礎。
例8-220世紀科學泰鬥阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein,1879~1955)
美籍德裔猶太人阿爾伯特·愛因斯坦登上了20
世紀的科學頂峰,成為人類科技發展史上最值得懷念的科學巨人和一生閃耀著科學家高風亮節人格的科壇楷模。
1879年3月14日,愛因斯坦出生在德國一個小康的猶太人家庭,父親赫爾曼·愛因斯坦和叔叔雅各布·愛因斯坦在慕尼黑合開了一家電器廠。他3歲多還不會講話,直到9歲講話還很吃力。由於語言障礙,性格較孤僻。念小學、中學時,成績平平。叔叔雅各布是工程師,有一定的數學素養,在他的影響下,愛因斯坦較早受到數理科學的陶冶。少年時期貪婪地閱讀過大量科普讀物,為他躋身科學殿堂作了較充分的思想準備。
1896年10月,愛因斯坦升入蘇黎世工業大學師範係,主攻數學和物理學。該校學術氣氛很濃,參考書應有盡有,為愛因斯坦能自由地、廣泛地、廢寢忘食地閱讀各種科學文獻創造了條件。可是,1900年從學校畢業後卻因找不到正式工作,靠做家庭教師和代課教師度日。這樣失業了一年多,經人介紹他申請去瑞士專利局工作。為此他在1902年2月21日取得瑞士國籍,遷居伯爾尼,隨後被專利局聘任為技術員。
1900年起,愛因斯坦每年都有與物理學領域相關的高水平論文發表在德國《物理學雜誌》上。1905年半年中竟完成了6篇論文!其中涉及光的量子學說、分子大小測定法、布朗運動理論和狹義相對論。特別是由於揭示了光的波動和微粒的二象性而獲1921年諾貝爾物理學獎;由於狹義相對論在假定光速不變前提下,理論上推導出物體運動速度接近光速時質量趨向無窮大和質-能的等價關係,不但說明了經典牛頓力學隻是物體低速特例下的運動規律,還為研製原子彈提供了理論依據。
愛因斯坦1915年完成了更加偉大的理論成就——廣義相對論,1916年在輻射量子力學領域提出了引力波理論,1917年進一步創立了現代宇宙學(遲至1979年才間接證明了引力波的存在)。1925年後,愛因斯坦焚膏繼晷、馬不停蹄地專注於“統一場論”的研究,試圖將引力場、電磁場、原子內部的作用力場和粒子間的攝動場置於統一的理論範疇之中。可惜在1955年4月18日去世前尚無最後結果。