時間
.1879~1955
人物
.阿爾伯特·愛因斯坦
人隻有獻身於社會,才能找到那短暫而有風險的生命的意義。不管時代的潮流和社會的風尚怎樣,人總可以憑著自己高貴的品質,超越時代和社會,走自己正確的道路。現在,大家為了電冰箱、汽車、房子而奔波、追逐、競爭,這就是我們這個時代的特征了。但是還是有不少人,他們不追求這些物質的東西,他們追求理想和真理,得到了內心的自由和安寧。
——阿爾伯特·愛因斯坦
天才的童年
阿爾伯特·愛因斯坦1879年3月出生於德國烏爾姆小鎮一個普通的猶太家庭。他的父親經營一家電器修理製造廠。愛因斯坦到4歲還不太會說話,家裏人認為他可能是個啞巴。他不喜歡跑跳打鬧,尤其厭惡軍事遊戲。大部分時間,愛因斯坦一個人躲在一邊玩積木,常常創造出許多玩法。
上學後,愛因斯坦接觸了宗教。他被《聖經》所吸引,為教堂裏的氣氛所感染。他自己曾經寫了一些歌頌上帝的短詩。10歲時,愛因斯坦進入路德中學。12歲時,愛因斯坦讀完了《歐幾裏德幾何》,並親自證明了畢達哥拉斯定理;13歲時,他讀了康德的哲學名著《純粹理性批判》和長達12卷的《自然科學通俗讀本》。這些書籍中止了愛因斯坦的宗教信仰。
1894年,在他隨雙親移居米蘭後不久,愛因斯坦離開學校去了意大利。1936年,愛因斯坦回憶他的學校生涯時說:“依我看,學校若是主要以恫嚇、威脅和人為的權威教學,那是最壞的。這種教學方法摧殘了學生們的健康感情、誠懇正直和自信心,培養出來的是唯唯諾諾的庸碌之輩。”愛因斯坦對德國學校軍國主義教育極端厭惡以至於他求父親為他申請放棄德國國籍。1896年,申請獲準。
從大學到社會
由於投考蘇黎世理工大學失敗,愛因斯坦到瑞士的阿勞中學完成未學完的高中課程。在這裏,愛因斯坦產生了一個想法:如果一個人以光速跟著光波跑,會出現什麼情況?後來,愛因斯坦稱阿勞中學為“高等教育中最令人喜愛的樣板”。“人不是機器,要是周圍環境不允許他襟懷坦蕩、暢所欲言,人就不會生氣勃勃!”
在阿勞中學畢業後,愛因斯坦順利考上了蘇黎世理工大學。在大學裏他將大部分時間花在了實驗室裏,開始閱讀著名物理學家的著作。1900年,愛因斯坦大學畢業,開始了艱難的謀生。他先在一家技術學校任教師,後來又找到一份為期三個月的家庭教師工作。此前,愛因斯坦已經發表了兩篇學術論文。在三年多的時間裏他的視野中充滿了馬赫、休謨、安培、黎曼、狄更斯、塞萬提斯等人的哲學、科學和文學作品。
相對論的創立
1902年,愛因斯坦終於獲得了伯爾尼專利局三級技術審查員的工作——一份正式的全職工作,終於不用再為生存而發愁了。他熱愛那份工作,並一直工作到1909年。到那一年,愛因斯坦一共寫了六篇論文,發表了五篇。其中一篇題為《論動體的電動力學》,便是後來眾所周知的“狹義相對論”,它徹底拋棄了傳統的時空觀念,從而使經典力學隻成為相對時空中的一個特例。發表這篇文章三個月後,愛因斯坦又寫了一篇短論文,提出了著名的E=mc2,它的發現,使當時困惑所有物理學家的問題迎刃而解,為核能的釋放和利用提供了理論基礎。當然,並沒有太多的人願意和愛因斯坦一樣拋棄固有的思維習慣。據說,當時全世界能夠理解相對論的人隻有12個。
一戰爆發後,愛因斯坦並沒因戰爭而停止自己的研究。狹義相對論發表10年後,廣義相對論問世了。1915年11月,愛因斯坦先後向普魯士科學院提交了四篇論文,在這四篇論文中,他提出了新的看法,證明了水星近日點的進動,並給出了正確的引力場方程。至此,廣義相對論的基本問題都解決了,廣義相對論誕生了。
1916年,愛因斯坦完成了長篇論文《廣義相對論的基礎》,在這篇文章中,愛因斯坦首先將以前適用於慣性係的相對論稱為“狹義相對論”,將隻對於慣性係物理規律同樣成立的原理稱為狹義相對性原理,並進一步表述了廣義相對性原理:物理學的定律必須對無論以哪種方式運動著的參照係都成立。
廣義相對論認為,由於有物質的存在,空間和時間會發生彎曲,而引力場實際上是一個彎曲的時空。愛因斯坦用太陽引力使空間彎曲的理論,很好地解釋了水星近日點進動中一直無法解釋的每世紀43秒的差值。廣義相對論的第二大預言是引力紅移,即在強引力場中光譜向紅端移動,20年代,天文學家在天文觀測中證實了這一點。廣義相對論的第三大預言是引力場使光線偏轉。最靠近地球的大引力場是太陽引力場,愛因斯坦預言,遙遠的星光如果掠過太陽表麵將會發生一點七秒的偏轉。1919年,在英國天文學家愛丁頓的鼓動下,英國派出了兩支遠征隊分赴兩地觀察日全食,經過認真的研究得出最後的結論是:星光在太陽附近的確發生了一點七秒的偏轉。英國皇家學會和皇家天文學會正式宣讀了觀測報告,確認廣義相對論的結論是正確的。會上,著名物理學家、皇家學會會長湯姆孫說:“這是自從牛頓時代以來所取得的關於萬有引力理論的最重大的成果,”“愛因斯坦的相對論是人類思想最偉大的成果之一。”愛因斯坦成了新聞人物,他在1916年寫了一本通俗介紹相對論的書《狹義相對論與廣義相對論淺說》,到1922年已經再版了40次,還被譯成了十幾種文字,廣為流傳。