一个“迟钝”的少年
20世纪最伟大的物理学家阿尔伯特・爱因斯坦1879年3月14日出生在德国西南的乌耳姆城,一年后随全家迁居慕尼黑。爱因斯坦的父母都是犹太人。爱因斯坦小时候并不活泼,三岁多还不会讲话,直到九岁时讲话还不很通畅,所讲的每一句话都必须经过吃力但认真地思考。
爱因斯坦在念小学和中学时,功课属平常。由于他举止缓慢,不爱同人交往,老师和同学都不喜欢他。教他希腊文和拉丁文的老师对他更是厌恶,曾经公开骂他:“爱因斯坦,你长大后肯定不会成器。”而且因为怕他在课堂上会影响其他学生,竟想把他赶出校门。
父亲的一些朋友送他的自然科学普及读物引发了小爱因斯坦极大的兴趣。他还幸运地从一部卓越的通俗读物中知道了自然科学领域里的主要成果和方法,科普读物不但增进了爱因斯坦的知识,而且拨动了他好奇的心弦,引起他对问题的深思。
爱因斯坦十六岁时报考瑞士苏黎世的联邦工业大学工程系,可是入学考试却告失败。他接受了联邦工业大学校长以及该校著名的物理学家韦伯教授的建议,在瑞士阿劳市的州立中学念完中学课程,以取得中学学历。
1896年10月,爱因斯坦跨进了苏黎世工业大学的校门,在师范系学习数学和物理学。他对学校的注入式教育十分反感,认为它使人没有时间、也没有兴趣去思考其他问题。幸运的是,窒息真正科学动力的强制教育,在苏黎世的联邦工业大学要比其他大学少得多。爱因斯坦充分地利用学校的自由空气,把精力集中在自己所热爱的学科上。在学校中,他广泛地阅读了赫尔姆霍兹、赫兹等物理学大师的著作,他最着迷的是麦克斯韦的电磁理论。
惊人的科学成就
1900年,爱因斯坦从苏黎世工业大学毕业。在失业一年半以后,关心并了解他才能的同学马塞尔・格罗斯曼向他伸出了援助的手。格罗斯曼设法说服自己的父亲把爱因斯坦介绍到瑞士专利局去做一个技术员。爱因斯坦终身感谢格罗斯曼对他的帮助。
1902年2月21日,爱因斯坦取得了瑞士国籍,并迁居伯尔尼。1903年,他与大学同学米列娃・玛丽克结婚。
1900―1904年,爱因斯坦每年都写出一篇论文,发表于德国《物理学杂志》。1904年,爱因斯坦导出维恩位移定律和涨落现象的研究,使他于1905年在辐射理论和分子运动论两方面同时做出重大突破。
1905年,爱因斯坦在科学史上创造了一个史无前例的奇迹。这一年他写了六篇论文,在三个领域做出了四个有划时代意义的贡献,他发表了关于光量子说、分子大小测定法、布朗运动理论和狭义相对论这四篇重要论文。
1905年3月,爱因斯坦将自己的论文送到了德国《物理年报》编辑部。他腼腆地对编辑说:“如果您能在你们的年报中找到篇幅为我刊出这篇论文,我将感到很愉快。”这篇“被不好意思”送出的论文名叫《关于光的产生和转化的一个推测性观点》。这篇论文提出了光量子假说。这是历史上第一次揭示了微观客体的波动性和粒子性的统一。1921年,爱因斯坦因为“光电效应定律的发现”这一成就而获得了诺贝尔物理学奖。
这才仅仅是开始,爱因斯坦在光、热、电物理学的三个领域中齐头并进,一发不可收拾。1905年4月,爱因斯坦完成了《分子大小的新测定法》,5月完成了《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》。
1905年6月,爱因斯坦完成了开创物理学新纪元的长论文《论运体的电动力学》,完整地提出了狭义相对论。这是爱因斯坦10年酝酿和探索的结果,它改变了牛顿力学的时空观念,揭露了物质和能量的相当性,创立了一个全新的物理学世界,是近代物理学领域最伟大的***。
1905年9月,爱因斯坦写《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》,作为相对论的一个推论。质能相当性是原子核物理学和粒子物理学的理论基础,也为20世纪40年代实现核能的释放和利用开辟了道路。
在这短短的半年时间,爱因斯坦在科学上的突破性成就,可以说是“石破天惊,前无古人”。
1913年,爱因斯坦在格罗斯曼的帮助下,发表了重要论文《广义相对论纲要和引力理论》,提出了引力的度规场理论。这是首次把引力和度规结合起来,使黎曼几何获得实在的物理意义。
在1915年到1917年的3年中,是爱因斯坦科学成就的第二个高峰,1915年最后完成了被公认为人类思想史中最伟大的成就之一的广义相对论,1916年在辐射量子方面提出引力波理论,1917年又开创了现代宇宙学。
1915年10月到11月,他集中精力探索新的引力场方程,于11月4日、11日、18日和25日一连向普鲁士科学院提交了四篇论文。在第一篇论文中他得到了满足守恒定律的普遍协变的引力场方程。第三篇论文中,推算出光线经过太阳表面所发生的偏转是1.7弧秒,同时还推算出水星近日点每100年的进动是43秒,完满解决了60多年来天文学的一大难题。第四篇论文《引力的场方程》中,他宣告广义相对论作为一种逻辑结构终于完成了。
1916年6月,爱因斯坦提出引力波理论。直到1979年,在爱因斯坦逝世24年后,欧洲科学家才在试验中间接证明了引力波存在。
1917年,爱因斯坦用广义相对论的结果来研究宇宙的时空结构,发表了开创性的论文《根据广义相对论对宇宙所做的考察》。他以科学论据推论宇宙在空间上是有限无边的,这在人类历史上是一个大胆的创举,使宇宙学摆脱了纯粹猜想的思辨,进入现代科学领域。
1925―1955年,爱因斯坦几乎把他全部的科学创造精力都用于统一场论的探索。1937年,在两个助手合作下,他从广义相对论的引力场方程推导出运动方程,进一步揭示了时间、物质、运动之间的统一性,这是广义相对论的重大发展,也是爱因斯坦在科学创造活动中所取得的最后一个重大成果。
全人类命运的关注者
爱因斯坦因为在科学上的成就,获得了许多奖状以及名誉博士的授予证书。可是爱因斯坦把各种奖状一起乱七八糟地放在一个箱子里,看也不看一眼。
爱因斯坦对物质生活要求不高。成名后,他有条件过很好的物质享受,但是他仍保留着简朴无华的生活风格。
当爱因斯坦来到普林斯顿的高等科学研究所工作时,当局给了他相当高的年薪,他却说:“这么多钱,是否可以给我少一点?给我三千美元就够了。”
作为物理学***中的伟大科学巨匠,爱因斯坦从来没有自认为是一个超人。他认识到,自己所走的道路是前人走过的道路的延伸,科学的新时代是在前人工作基础上的合理发展,因此他总是抱着感激和敬仰的心情赞赏前人的贡献。
爱因斯坦热爱科学,也热爱人类。他没有因为埋头于科学研究而把自己置于社会之外,一直关心着人类的文明和进步,并为之顽强、勇敢地战斗。他说过:“人只有献身于社会,才能找出那实际上是短暂而又有风险的生命的意义。”
1914年4月,爱因斯坦迁居到柏林,8月即爆发了第一次世界大战。他坚决地表明自己的反战态度。9月,爱因斯坦参与发起反战团体“新祖国同盟”,在这个组织被宣布为非法、成员大批遭受逮捕和迫害而转入地下的情况下,爱因斯坦仍坚决参加这个组织的秘密活动。
10月,德国的科学界和文化界发表了所谓“文明世界的宣言”,为德国发动的侵略战争辩护,鼓吹德国高于一切,全世界都应该接受“真正德国精神”。在“宣言”上签名的有93人,都是当时德国有声望的科学家、艺术家和牧师等,但爱因斯坦断然拒绝,而同时他却毅然在反战的《告欧洲人书》上签上自己的名字。这一举动震惊了全世界。
在二十年代到三十年代初期,爱因斯坦基本上是一个绝对的和平主义者。但是,1933年希特勒上台后,爱因斯坦意识到新的野蛮战争不可避免,他改变了自己的观点。他明确表示:“当法律和人类尊严必需保卫时,我们一定要战斗。自从***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***主义统治欧洲,那就不会有和平。”
由于爱因斯坦的进步活动和犹太人的身份,他被德国纳粹分子列为重要的迫害对象。纳粹悬赏2万马克要杀害他。当他的挚友劳厄写信劝他对***治问题采取明哲保身的态度时,他却不顾个人安危,大声疾呼,指出***就意味着战争,和平必须用武装来捍卫,呼吁美国人民起来同***作斗争。
在为人类的进步事业而战斗的历程中,爱因斯坦一直关心着被压迫、被奴役的国家和民族。他反对***灭绝犹太人的暴行,为争取犹太人的生存权利而大声疾呼。但他也反对狭隘的犹太民族主义,希望看到犹太人“同阿拉伯人在和平共处的基础上达成公平合理的协议,而不希望创立一个犹太国”。他反对美国的种族歧视***策,支持黑人***运动,并呼吁“美国黑人在这个方向上所作的坚定的努力,应当得到大家的赞扬和支援”。
当爱因斯坦后来从无线电广播知道美国对广岛、长崎投下原子弹,杀伤许多平民时他感到非常痛心。他写了一封告美国公民书,说:“我们对于一切事物都要优先负起责任,必须限制原子能绝对不能使用来杀害全人类,而是用在增进人类的幸福方面。”1955年,爱因斯坦与罗素联名发表了反对核战争和呼吁世界和平的《罗素――爱因斯坦宣言》。
1955年4月18日,人类历史上最伟大的科学家,阿尔伯特・爱因斯坦因主动脉瘤破裂逝世于美国普林斯顿。消息传出,举世同悲。
爱因斯坦生前不要虚荣,死后更不要哀荣。他留下遗嘱,要求不发讣告,不举行葬礼。他把自己的脑供给医学研究,身体火葬焚化,骨灰撒在不让人知道的河里,不要有坟墓也不想立碑,以此防止个人崇拜的现象发生。
历程评述:
爱因斯坦曾经说过:“我自己不过是自然的一个极微小的部分”,他把一切献给了人类从自然界获得自由的征程,最后连自己的骨灰也回到了大自然的怀抱。但是正如英费尔德第一次与他接触时所感受到的那样:“真正的伟大和真正的高尚总是并肩而行的”,爱因斯坦的伟大业绩和精神永远是留给人类最伟大的遗产。
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