【轉貼】愛因斯坦
阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein,1879年3月14日-1955年4月18日)是20世紀著名的猶太裔理論物理學家、思想家及哲學家,也是相對論的創立者。阿爾伯特·愛因斯坦被譽為是現代物理學之父及二十世紀最重要的科學家之一。
生平
早期
愛因斯坦生於德國烏爾姆一個經營電器作坊的小業主家庭,父母都是猶太人,父親赫爾曼·愛因斯坦是一名成功的商人,母親波林·科克是一位鋼琴家。愛因斯坦從小不很聰明,三歲還不會說話。五歲時對袖珍羅盤着迷,六歲開始練習拉小提琴。愛因斯坦出生後的第二年,1880年全家遷居慕尼黑。1894年,又全家遷至意大利米蘭。1895年他轉學到瑞士阿勞的州立中學。愛因斯坦在就讀小學和中學時,功課表現平常,不愛與人交往,老師和同學都不喜歡他。教授他希臘文和拉丁文的老師曾經公開責罵他:「你將一事無成。」他的父親曾寫信對朋友說:「愛因斯坦的功課成績並不完全符合我的希望和期待。很久以來,我已經看慣了他的成績單上總是有不太好的和很好的成績」。
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快樂,這所學校的信念「概念思考是建立在『直觀』之上的。」完全符合他的需求。1896年,愛因斯坦進入蘇黎世聯邦理工學院師範系學習物理學,學校裡的物理教授韋伯很討厭愛因斯坦,曾對愛因斯坦說:「你很聰明,但有個缺點,你聽不進別人的話」,愛因斯坦的女友米列娃·馬利奇時常與韋伯教授衝突,她指責他對愛因斯坦不公平,1899年6月,愛因斯坦在實驗室引起一場爆炸,手部嚴重燒傷。1900年畢業,沒能如願留校擔任助教,只能靠當「家教」維持生活。1901年取得瑞士國籍。1902年在大學同學格羅斯曼(M. Grossman)的父親協助下,被伯爾尼瑞士專利局錄用為技術員,從事發明專利申請的技術鑒定工作。他利用業餘時間開展科學研究,於1905年在物理學三個不同領域中取得了歷史性成就,特別是狹義相對論的建立和光量子論的提出,推動了物理學理論的革命。翌年1月15日,以論文《分子大小的新測定法》,取得蘇黎世大學的博士學位。
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試探性觀點》、《分子大小的新測定方法》、《熱的分子運動論所要求的靜液體中懸浮粒子的運動》、《論動體的電動力學》、《物體的慣性同它所含的能量有關嗎?》、《布朗運動的一些檢視》。因此這一年被稱為「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試探性觀點》(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遊走的現象的論文《熱的分子運動論所要求的靜液體中懸浮粒子的運動》(Die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen)。這篇論文是對布朗運動這種平移擴散的開創性研究。
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《物理年鑒》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。
成名
愛因斯坦1908年兼任伯爾尼大學的兼職講師。1909年離開專利局任蘇黎世大學理論物理學副教授。1911年任布拉格德國大學理論物理學教授,1912 年任母校蘇黎世聯邦理工學院教授。1914年,應馬克斯·普朗克和瓦爾特·能斯特的邀請,回德國任威廉皇家物理研究所所長兼柏林大學教授,直到1933 年。1920年應亨德里克·勞侖茲和保羅·埃倫費斯特的邀請,兼任荷蘭萊頓大學特邀教授。第一次世界大戰爆發後,他投入公開和地下的反戰活動。
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年愛因斯坦發表了廣義相對論。他所作的光線經過太陽重力場要彎曲的預言,於1919年由英國天文學家亞瑟·斯坦利·愛丁頓的日全蝕觀測結果所證實。1916年他預言的重力波在1978年也得到了證實。愛因斯坦和相對論在西方成了家喻戶曉的名詞,同時也招來了德國和其他國家的沙文主義者、軍國主義者和排猶主義者的惡毒攻擊。
1917年愛因斯坦在《論輻射的量子性》一文中提出了受激輻射理論,成為雷射的理論基礎