阿尔伯特·爱因斯坦简介
阿尔伯特·爱因斯坦(汉语拼音:Aiyinsitan;德语:Albert Einstein,1879年3月14日-1955年4月18日),美籍犹太裔物理学家,20世纪最伟大的自然科学家之一。
因“对理论物理的贡献,特别是发现了光电效应”而获得1921年诺贝尔物理学奖。
总共发表了300多篇科学论文和150篇非科学作品。【趣元素】
他卓越的科学成就和原创性使得“爱因斯坦”一词成为“天才”的同义词。
生于德国符腾堡乌耳姆一个经营电器作坊的犹太人家庭,卒于美国新泽西普林斯顿。
1880年随全家迁居慕尼黑。
父亲和叔父在那里合办一个为电站和照明系统生产电机、弧光灯和电工仪表的电器工厂。
在任工程师的叔父等人的影响下,爱因斯坦较早地受到科学和哲学的启蒙。
1894年,全家其他人迁到意大利米兰。
继续在
慕尼黑上中学的 爱因斯坦因厌恶德国学校窒息自由思想的 军国主义教育,自动放弃学籍和 德国国籍,只身去米兰。1895年转学到瑞士阿劳市的
州立中学,1896年进瑞士苏黎世联邦理工学院师范系学习物理学,1900年毕业。由于他的落拓不羁的性格和独立思考的自学习惯为教授们所不满,大学一毕业就失业。
1900年春取得瑞士国籍。
1902年被伯尔尼瑞士专利局录用为技术员。
他利用业余时间开展科学研究,于1905年在物理学三个不同领域中取得了历史性成就。
同年,以论文《分子大小的新测定法》取得苏黎世大学的博士学位。
1909年离开专利局任苏黎世大学理论物理学副教授。
1911年任布拉格德国大学理论物理学教授。
1912年任母校瑞士苏黎世联邦理工学院教授。
1914年,应M.普朗克和W.H.能斯特的
邀请,回德国任威廉皇帝物理研究所 所 长兼柏林大学教授,直到1933年。在此期间1920年曾应H.A.洛伦兹和P.厄任费斯脱的邀请,兼任荷兰莱顿大学特邀教授。
回德国不到4个月,第一次世界大战爆发,他投入公开的和地下的反战活动。
经过8年艰苦的探索,于1915年建立了广义相对论。
爱因斯坦和
相对论在 西方成了 家喻户晓的 名词,同时也 招来了德国和 其他 国家的 沙文主义者 、军国主义者 和 排犹主义者 的 恶毒攻击。1933年1月 攫取德国政权后,爱因斯坦是科学界首要的迫害对象,幸而当时在美国讲学,未遭毒手。
3月他
回欧洲后避居比利时,9月9日发现有 准备行刺他 的 盖世太保跟踪,星夜渡海到英国,10月转到美国普林斯顿,在新建的 高级研究院任教授,直至1945年退休。1940年取得美国国籍。
1939年他
获悉 核裂变及其链式反应的 发现,在匈牙利物理学家L.西拉德推动下,上书罗斯福总统,建议研制原 ,以防德国占先。第二次世界大战结束前夕,美国在日本两个城市上空投掷原 ,爱因斯坦对此强烈不满。
战后,为开展反对核战争的和平运动和反对美国国内法西斯危险,进行了不懈的斗争。
1955年因主动脉瘤破裂逝世。
阿尔伯特·爱因斯坦生平
童年与青年时期
爱因斯坦于1879年3月14日出生在德意志帝国符腾堡王国乌尔姆市。
他的父亲赫尔曼·爱因斯坦(Hermann Einstein)是一名商人。
他的母亲宝琳·柯克(Pauline Koch)是一位音乐家。
爱因斯坦一家是不遵循犹太教规的犹太人。
爱因斯坦出生后不久,便于
1880年举家迁往慕尼黑,同年10月爱因斯坦的 父亲与 叔叔在 新居住地 创建了 一间电机工程公司,专门设计与 制造电机机器。爱因斯坦在其幼年时代并没有展现很大的天赋。
有故事说他直到三岁才开始说话。
但是阿尔伯特·爱因斯坦档案馆驳斥这一説法。
他在他上的第一所学校里成绩很好,是一个思维敏捷、聪明,有时甚至十分叛逆的学生。
他的成绩在优(sehr gut,1分)良(gut,2分)间徘徊。
在语言方面不是十分出色,但在自然科学方面却表现十分出众。
爱因斯坦常读科普书籍,并总是设法获得有关当下科研水平概况的书。
特别是
亚龙·贝恩斯坦(Aaron Bernstein)所 著的 《自然 科学通俗读本》(Naturwissenschaftlichen Volksbücher)对他 兴趣的 形成及其今后道路产生了 重大影响。他五岁时对袖珍罗盘着迷,并开始受训于私人学拉小提琴。
1888年,进入路易博德文理中学(Luitpold-Gymnasium,校址此后几番变迁,1965年改名为阿尔伯特·爱因斯坦文理中学)。
1894年,全家又迁至意大利米兰。
十五岁的爱因斯坦本当留在
学校,考完德国大学资格入学考试(Abitur)才离开,但 由于 常遭老师训斥以及常触犯德意志第二帝国时期学校的 纪律与 秩序,爱因斯坦因此固执决定肄业,随其父母同往米兰。1896至1914年于瑞士
进入大学
爱因斯坦并未依照其父亲的
意愿读电机工程学,而是 依他 家一好友的 建议于 1895年申请了 瑞士苏黎世联邦理工学院,由于 没有 德国大学资格入学考试成绩,爱因斯坦需要当年夏天参加该校入学考试,不过 爱因斯坦并未在 考前抓紧复习,格罗斯曼虽借了 笔记给爱因斯坦来准备,而是 选择去了 北意大利游玩,因此,十六岁的 他 ——身为当时最 小的 参考者 ,没有 通过此次考试。他的自然科学考得很不错,但法语没考好。
该校校长赫尔岑推荐他去瑞士的阿劳州立中学学习一年。
在阿劳州立中学学习的
这段时光中使爱因斯坦感到十分愉快,这所 学校的 的 理念是 “概念思考是 建立在 ‘直观’之上的 ”,完全符合他 的 需求。1896年十月,爱因斯坦参考瑞士大学入学考试(Matura),10月3日的成绩单上显示他
有 五科目皆取得最 好的 成绩(瑞士,6分)。1896年,爱因斯坦进入苏黎世联邦理工学院师范系学习物理学,该校物理教授海因里希·弗里德里希·韦伯(Heinrich Friedrich Weber)很讨厌爱因斯坦,曾对他
说:“你 很聪明,但有 个缺点,你 听不进别人的 话”,为此爱因斯坦的 女友米列娃·马里奇时常与 韦伯教授冲突,指责这是 对爱因斯坦的 不公。1899年6月,爱因斯坦在实验室的一场爆炸中手部严重烧伤。
毕业
1900年毕业,没能如愿留校担任助教,只能靠当“家教”维持生活。
1901年取得瑞士国籍。
1902年在
大学同学格罗斯曼(M. Grossman)的 父亲协助下,被伯尔尼瑞士专利局录用为技术员,从事发明专利申请的 技术鉴定工作。他
利用业余时间开展科学研究,于 1905年在 物理学三个不同领域中取得了 历史性成就,特别是 狭义相对论的 建立和 光量子论的 提出,成为了 物理学理论的 革命。翌年1月15日,凭借论文《分子大小的新测定法》,取得苏黎世大学的博士学位。
1904年时的爱因斯坦
奇迹年
爱因斯坦在
1905年发表了 六篇划时代的论文,分别为:《关于光的 产生和 转化的一个试探性观点》、《分子大小的 新测定方法》、《基于 热分子运动论的 静止液体中悬浮粒子的 运动研究》、《论动体的 电动力学》、《物体的 惯性同它所 含的 能量有 关吗?》、《布朗运动的 一些检视》。因此这一年被称为“爱因斯坦奇迹年”。
100年后的2005年因此被定为“世界物理年”。
1905年3月,德国《物理年鉴》发表《关于
光的 产生和 转化的 一个试探性观点》(Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt),认为光是由分离的 粒子所 组成。爱因斯坦解释光也是由小的能量粒子(光量子)组成的,并且量子可以像单个的粒子那样运动。
“光量子”理论把1900年普朗克创立的
量子论大大推进一步,揭示了 微观世界的 基本特征:波动—粒子二元性。1905年5月11日,德国《物理年鉴》发表一篇用布朗运动解释微小颗粒随机游走的
现象的 论文《热的 分子运动论所 要求的静液体中悬浮粒子的运动》(Die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen)。这篇论文是对布朗运动这种平移扩散的开创性研究。
1905年6月30日,德国《物理年鉴》发表《论动体的
电动力学》(Elektrodynamik bewegter Körper)一文。首次提出了狭义相对论基本原理,论文中提出了两个基本公理:“光速不变”,以及“相对性原理”。
1905年9月27日,德国《物理年鉴》刊出《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》(Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig? ),认为“物体的质量可以度量其能量”,随后导出了E = mc²的公式。
爱因斯坦1908年兼任伯尔尼大学的兼职讲师。
1909年离开专利局任苏黎世大学理论物理学副教授。
1911年任布拉格德国大学理论物理学教授,1912年任母校苏黎世联邦理工学院教授。
1914至1932年:德国柏林岁月
1914年,应马克斯·普朗克和
·能斯特的 邀请,回德国任威廉皇家物理研究所 所 长兼柏林洪堡大学教授,直到1933年。1920年应亨德里克·洛伦兹和保罗·埃伦费斯特的邀请,兼任荷兰莱顿大学特邀教授。
第一次世界大战爆发后,他投入公开和地下的反战活动。
1915年爱因斯坦发表了广义相对论。
他
所 作的 光线经过 太阳引力场要弯曲的 预言,于 1919年由英国天文学家亚瑟·斯坦利·爱丁顿的 日全蚀观测结果所 证实。1916年他预言的引力波在1978年也得到了证实。
爱因斯坦和
相对论在 西方成了 家喻户晓的 名词,同时也 招来了德国和 其他 国家的 沙文主义者 、军国主义者 和 排犹主义者 的 恶毒攻击。1917年爱因斯坦在《论辐射的量子性》一文中提出了受激辐射理论,成为激光的理论基础。
爱因斯坦因在光电效应方面的研究,获授予1921年诺贝尔物理学奖。
不过在瑞典科学院的公告中并未提及相对论,原因是认为相对论存在争议。
1932至1955年:美国普林斯顿的岁月
1933年1月 党攫取德国政权后,爱因斯坦成为科学界首要的迫害对象,幸而当时他在美国讲学,未遭毒手。
3月他
回欧洲后避居比利时,9月9日发现有 准备行刺他 的 盖世太保跟踪,星夜渡海到英国,10月转到美国担任新建的 普林斯顿高等 研究院的 教授(与 普林斯顿大学非同一机构),直至1945年退休。1940年他取得美国国籍。
1937年爱因斯坦曾经探访住在美国加州的查理·卓别林。
1939年他
获悉 核裂变及其链式反应的发现,在匈牙利物理学家利奥·西拉德推动下,上书罗斯福总统,建议研制原 ,以防德国抢先。第二次世界大战结束前夕,美国在日本广岛和长崎两个城市上空投掷原 ,爱因斯坦对此表示强烈不满。
战后,为开展反对核战争和反对美国国内右翼极端分子的运动进行了不懈的斗争。
1955年4月,爱因斯坦被诊断出患有
主动脉瘤,18日午夜在 睡梦中感到呼吸困难,主动脉瘤破裂导致大脑溢血破裂,而逝世于 普林斯顿。一位名叫托马斯·哈维的
医生在 验尸过 程中,在 未经爱因斯坦的 家人允许下,私自取下爱因斯坦的 大脑保存,这位病理医生希望未来神经科学界能够研究爱因斯坦的 大脑,以发现爱因斯坦那么聪明的原因。为遵照爱因斯坦的
遗嘱,他 死后并没有 举行任何丧礼,也 不筑坟墓,不立纪念碑,骨灰撒在 永远保密的地 方,目的 是 不会令埋葬他 的 地 方成为圣地 。爱因斯坦的
后半生一直从事寻找统一场论的 工作,不过 这项工作没有 获得成功,对此,著名的 爱氏研究专家亚伯拉罕·派斯曾说:“爱因斯坦在 1925年之后就应该去钓鱼,而不是继续做研究”。现在
,寻找比统一场论包含内容更广泛、能够统一解释各种基本相互作用的 理论,是 理论物理学研究的 中心问题之一。阿尔伯特·爱因斯坦科学贡献
爱因斯坦的
科学生涯开始于1900年冬天,至1904年,他 每年都写出一篇论文,发表于 德国《物理学杂志》。头两篇是
关于 液体表面和 电解的 热力学,后转而研究热力学的 力学基础,1902~1904年间的 三篇论文都属于这一领域。1902年的论文就是从力学定律和概率运算推导出热平衡理论和热力学第二定律。
1904年的
论文认真探讨了 统计力学所 预测的 涨落现象,发现能量涨落(或体系的 热稳定性)取决于 玻耳兹曼常数。他
把这一结果大胆地 用于辐射现象,得出辐射能涨落公式,使他 于 1905年在辐射理论和分子运动论两个方面同时作出重大突破。1905年,爱因斯坦在
科学史上创造了 除I.牛顿之外的 又 一个奇迹年,他在 物理学的 三个不同领域(布朗运动和 分子实在性、光量子论、狭义相对论)作出了 有 划时代意义的 贡献。布朗运动和分子实在性
关于
分子、原子是否存在 的 问题,即使在 化学和 物理学上有 许多研究成果表明它们的存在 ,但 科学家、哲学家中仍有 些人持反对意见。1895年以来,以W.奥斯特瓦尔德为代表的
“唯能论”和 以L.玻耳兹曼为代表的 “原子论”展开了 激烈辩争。玻耳兹曼在斗争中深感孤独、忧闷,导致精神失常于1906年自杀。
布朗运动是1827年植物学家R.布朗发现的,它显示出悬浮水中微粒的无规则运动。
爱因斯坦的博士论文是研究布朗运动的前奏。
他
反对那些认为布朗运动可能导致第二种永动机存在 的 说法,并确信布朗运动使我 们在 显微镜下可以证实我 们称为分子的 那种热运动。由于
分子的 实在 性是 统计物理学的 物质基础,因此爱因斯坦曾以多种方式研究它,并进而提出测定阿伏伽德罗常数N的 方法。爱因斯坦的博士论文理论计算的N值,经第二年修正和后来J.B.佩兰的指正为6.6×1023。
此前,爱因斯坦在论光电效应的论文中,利用黑体辐射长波极限,测得N=6.17×1023。
在
1905年5月发表的 和 1905年12月完稿的有磁布朗运动两篇论文中,爱因斯坦共提出另外三种测定N值的 方法。1907年在《普朗克辐射理论和比热理论》一文中,提供了一种N值测定法。
1910年,爱因斯坦又利用临界浮光测定N值。
各种各样的方法得到近似的N值,让人们确认了分子的实在性。
对此作出多种实验验证的佩兰曾指出,此后“要对分子假设持敌对态度,那将是困难的”。
奥斯特瓦尔德也在1908年不得不认输,承认“充满空间的物质是由原子组成的”。
佩兰因布朗运动的实验研究获1926年诺贝尔物理学奖。
光量子论
1905年3月写的
论文《关于 光的 产生和 转化的 一个推测性的 观点》把普朗克1900年提出的 量子概念扩充到光在空间中的 传播,提出光量子假说,认为:对于 时间平均值(即统计的 平均现象),光表现为波动;而对于 瞬时值(即涨落现象),光则表现为粒子。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,即波粒二象性。
这篇论文还把玻耳兹曼提出的“一个体系的熵是它的状态的概率的函数”命名为玻耳兹曼原理。
他用光量子概念轻而易举地解释了光电现象,推导出光电子的最大能量同入射光的频率之间的关系。
由于他的光电效应定律的发现,爱因斯坦获得了1921年诺贝尔物理学奖。
爱因斯坦的光量子论,遭到几乎所有老一辈物理学家的反对,但他仍坚持不懈地发展它。
1906年他把量子概念扩展到物体内部的振动上,基本上说明了低温条件下固体的比热同温度间的关系。
1916年他
发表了 《关于 辐射的量子理论》论文,提出关于 辐射的 吸收和发射过 程的 统计理论,从N.玻尔1913年的 量子跃迁概念,推导出普朗克的 辐射公式。论文中提出的受激发射概念,为20世纪60年代蓬勃发展起来的激光技术提供了理论基础。
在光量子论所揭示的波粒二象性概念的启发下,1923年L.V.德布罗意提出物质波理论。
爱因斯坦审查德布罗意关于物质波理论的博士论文,确认该文的价值。
1924年当爱因斯坦收到印度青年物理学家S.玻色关于
光量子统计理论的 论文时,便把这理论同物质波概念结合起来,提出单原子气体的 量子统计理论。这就是关于整数自旋粒子所服从的玻色-爱因斯坦统计(量子统计法)。
受爱因斯坦这项工作的启迪,E.薛定谔把德布罗意bt广到束缚粒子,于1926年建立了波动力学。
美国物理学家A.派斯认为:“爱因斯坦不仅是
量子论的 三元老(指普朗克、爱因斯坦和玻尔)之一,而且 是 波动力学唯一的 教父。狭义相对论
1905年6月爱因斯坦写了一篇开创物理学新纪元的论文《论动体的电动力学》,完整地提出狭义相对性理论。
该文在很大程度上解决了19世纪末出现的古典物理学的危机,推动了整个物理学理论的革命。
他
从自然界的 统一性的 信念出发,考察了这样的 问题:牛顿力学领域中普遍成立的 相对性原理,为什么在 电动力学中却不成立?根据M.法拉第的 电磁感应实验,这种不统一性显然 不是 电磁感应现象所 固有 的 ,问题一定在 于 古典物理理论基础。他
吸取了 E.马赫对牛顿的 绝对空间与 绝对时间概念的 批判,从考察两个在 空间上分隔开的 事件的“同时性”问题入手,否定了 没有 经验根据的绝对同时性,进而否定了 绝对时间、绝对空间,以及“以太”的 存在 。他
把伽利略发现的 力学运动的 相对性这一基本实验事实,提升为一切物理理论都必须遵循的 基本原理;同时又 从斐索实验和 光行差概念出发,将光在 真空中总是 以一确定速度c传播而不论光源运动与 否这一基本事实提升为原理。要使相对性原理和
光速不变原理同时成立,不同惯性系的 坐标之间的 变换就不可能再是 伽利略变换,而应该是 另一种类似于 洛伦兹1904年发现的 那种变换。对于洛伦兹变换,空间和
时间长度不再是 不变的 ,但 包括麦克斯韦方程组在 内的一切物理定律却是 不变(即协变)的 。原来对伽利略变换是协变的牛顿力学定律,必须加以改造才能满足洛伦兹变换下的协变性。
这种改造实际上是一种推广,是把古典力学作为相对论力学在低速运动时的一种极限情况。
这样,力学和电磁学也就在运动学的基础上统一起来。
1905年9月,爱因斯坦写了
《物体的 惯性同它所 含的 能量有 关吗?》一文,揭示了 质量m和 能量E的 相当性,E=mc2,由此解释了放射性元素(如镭)所以能释放出大量能量的原因。这为20世纪40年代实现的核能的释放和利用开辟了道路。
广义相对论
狭义相对论建立后,爱因斯坦把相对性原理的适用范围推广到非惯性系。
他
从伽利略发现的 引力场中一切物体都具有 同一加速度这一事实找到了 突破口,于1907年提出了等 效原理:“引力场同参照系的 相当的 加速度在 物理上完全等 价。”并且由此推论:在引力场中,钟要走得快,光波波长要变化,光线要弯曲。
爱因斯坦认为等效原理的发现是他一生中最愉快的思索。
1912年初,他意识到在引力场中欧几里得几何并不严格有效。
同时他
还发现:洛伦兹变换不是 普适的 ,需要寻求更普遍的 变换关系;为了 保证能量–动量守恒,引力场方程必须是 非线性的 ;等 效原理只对无限小区域有 效。解决这些问题,他在数学上遇到了困难。
1912年他离开布拉格回到苏黎世母校工作。
在M.格罗斯曼教授的帮助下,他学习了黎曼几何和张量分析。
他们于1913年发表了重要论文《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。
可是他们当时得到的引力场方程只对线性变换是协变的,还不具有任意变换下的协变性。
1915年10月至11月他
集中精力探索新的 引力场方程,于4、11、18和 25日接连向 普鲁士科学院提交了 4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,但加了只允许幺模变换下的限制。
第三篇论文中,根据新的
引力场方程,推算出光线经太阳表面所 发生的 偏折是 1″74(这一预言于 1919年由爱丁顿等 通过 日食观测得到证实);同时还推算出水星近日点每100年的 剩余进动值是 43″,同观测结果完全一致,完满地 解决了 60多年来天文学中一大难题。第四篇论文《引力的
场方程》中,他 放弃了 对变换群的 不必要限制建立了 真正普遍协变的 引力场方程,宣告“广义相对论作为一种逻辑结构终于 完成了 ”。1916年6月爱因斯坦研究引力场方程的近似积分,发现一个力学体系变化时必然发射出以光速传播的引力波。
引力波的存在曾引起一些科学家的异议。
1974年开始,通过
4年测定射电脉冲双星PSR1913+16的 周期变化,许多人认为它完全符合引力波阻尼理论所 作的 预言。1979年宣布间接证实了引力波的存在。
在强引力场情况下,广义相对论有许多独特的结论。
如J.R.奥本海默根据广义相对论预言,恒星在核能用尽之后,如果质量足够大,就不可避免地会演变成黑洞。
1967年发现脉冲星并证实为中子星后,认识到天空中的确存在着强场天体。
天鹅座X–1现在被认为可能就是一个黑洞。
1917年爱因斯坦用广义相对论的
结果来研究整个宇宙的 时空结构,发表了 开创性论文《根据广义相对论对宇宙学所 作的 考察》。像他多次以一篇论文开创一个领域一样,这篇论文宣告了相对论宇宙学的诞生。
在探索宇宙学中爱因斯坦首先指出无限宇宙与牛顿理论之间存在着难以克服的内在矛盾。
根据牛顿力学不能建立无限宇宙这一物理体系的动力学。
从牛顿理论和
无限宇宙这两点出发,根本得不到一个自洽的宇宙模型,因此必然 是 :或者 修改牛顿理论,或者 修改无限空间观念,或者 二者 都加以修改。爱因斯坦放弃了
传统的 宇宙空间三维欧几里得几何的 无限性,根据广义相对论建立了 静态有 限 的自洽的 动力学宇宙模型。在这个模型中,宇宙就其空间广延来说是一个闭合的连续区。
这个连续区的体积是有限的,但它是一个弯曲的封闭体,因而是没有边界的。
他在宇宙学的研究中引进用动力学建立宇宙学模型的方法。
引进了宇宙学原理、弯曲空间等新概念。
而且主张,宇宙的体积是无限的或是有限的这个问题,只有依靠科学而不是依靠信仰才能解决。
他曾说:“科学研究能破除迷信,因为它鼓励人们根据因果关系来思考和观察事物。
”因此,无论是同意或反对他的宇宙观念的人,都不能不承认爱因斯坦在宇宙学中写下了十分光辉的一页。
统一场论
爱因斯坦要把广义相对论再加以推广,使它不仅包括引力场,也包括电磁场。
他认为这是相对论发展的第三个阶段,而且要把相对论和量子论统一起来,为量子物理学提供合理的理论基础。
他
希望在 试图建立的 统一场论中能够得到没有 奇点的 解,可用来表示粒子,也 就是 企图用场的 概念来解释物质结构和 量子现象。最初的统一场论是数学家H.外尔于1918年把通常的四维黎曼几何加以推广而得到的。
对此,爱因斯坦表示赞赏,但指出这一理论与一切氢原子都有同样光谱的事实相抵触。
接着数学家T.F.E.卡鲁查于1919年试图用五维流形来达到统一场论,得到了爱因斯坦的高度赞扬。
他1922年完成的第一篇统一场论的论文就是与卡鲁查的理论相关的阐述。
1925~1955年,除了
关于 量子力学的 完备性问题、引力波以及广义相对论的 运动问题以外,爱因斯坦几乎 把全部的 科学创造精力都用于统一场论的 探索。1937年从广义相对论的
引力场方程推导出运动方程,进一步揭示了 空间–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 他 在 科学创造活动中所 取得的 最 后一个重大成果。可是在统一场论方面,他始终没有成功。
他
碰到过 无数次失败,但 从不气馁,每次都满怀信心地从头开始,一直到临终前一天,还在 病床上准备继续统一场论的 数学计算。历史的
发展没有 辜负他,20世纪70年代和 80年代一系列实验有 力地 支持电弱统一理论,统一场论的 思想以新的 形式显示它的 生命力,为物理学未来的 发展提供了 一个大有 希望的 前景。阿尔伯特·爱因斯坦和平卫士、唯理论者
爱因斯坦在科学思想上的贡献,只有N.哥白尼、牛顿和C.R.达尔文可以与之媲美。
可是他同时以极大的热忱关心社会,关心政治。
他说:“人只有献身于社会,才能找出那实际上是短暂而有风险的生命的意义。
”他爱憎分明,有强烈的是非感和社会责任感。
1933年他同刚上台的
进行斗争时,他 的 挚友M.von劳厄劝他采取克制态度,他 斩钉截铁地 回答:“试问,要是 G.布鲁诺、B.斯宾诺莎、伏尔泰和 A.von洪堡也 都这样想,这样行事,那么我 们的 处境会怎样呢?我 对我 说过 的 话没有 一个字感到后悔,而我 相信我 的 行为是 在 为人类服务。”他
一贯反对侵略战争,反对军国主义和 法西斯主义,反对民族压迫和 种族歧视,为人类进步和 世界和 平进行不屈不挠的 斗争。1914年第一次世界大战爆发时,他
在一份仅有4人赞同的 反战宣言上签了 名,随后又 积极参加地 下反战组织“新祖国同盟”的 活动。他对1917年俄国十月革命和1918年德国十一月革命都热情支持。
第一次世界大战后,他致力于恢复各国人民相互谅解的活动,结果事与愿违。
1933年 的得逞,使他
改变了 反对一切战争和暴力的 绝对和 平主义态度,号召各国人民起来同这帮吃人的 野兽进行殊死的 武装斗争。出于对法西斯的憎恨,促使他于1939年建议罗斯福总统抢在德国之前研制原 。
第二次世界大战后,原 成为人类安全的极大障碍。
他向全世界人民大声疾呼,要尽全力来防止核战争。
他逝世前7天签署的《罗素–爱因斯坦宣言》,是当代反核战争和平运动的重要文献。
爱因斯坦关心受 残杀的犹太人的命运。
第二次世界大战后他始终强调以色列同阿拉伯各国之间应“发展健康的睦邻关系”。
1922年底到1923年初,爱因斯坦赴日本讲学曾两次路过上海。
第一次路过
上海时,瑞典驻上海总领事将他 获1921年底诺贝尔物理学奖的 消息正式通知爱因斯坦本人,大学生在 南京路上将爱因斯坦高高举起。两次在上海的见闻使爱因斯坦对处于水深火热中的中国劳动人民的苦难寄予深切同情。
爱因斯坦的科学成就和社会政治活动都同他的哲学思想密切相关。
主要受到三方面的
影响:首先是 如 列宁所 说的 作为一个严肃的 科学家所 必然 具有 的 自然科学唯物论(爱因斯坦称为“实在 论”)的 传统。其次是他终生景仰并作为自己人生榜样的斯宾诺莎的唯理论思想。
这主要是相信自然界的统一性和合理性,相信人的理性思维能力。
第三方面的影响来自D.休谟和马赫的经验论和他们的批判精神(爱因斯坦称之为“怀疑的经验论”)。
休谟要求一切在传统上被认为是先验的东西都回到经验基础上来,这是哲学史上的重大突破。
马赫对牛顿的绝对空间概念的批判,也给爱因斯坦很大启发。
由于爱因斯坦坚持唯理论的唯物论,他对实证论(包括操作论)思潮采取抵制态度。
1927年开始关于
量子力学的 解释问题同以玻尔为首的 哥本哈根学派之间的 长期激烈争论,就是 基于 这样的 认识。他把对方的观点归于实证论,认为它必然导致唯我论。
他
是 把统计理论用于 量子物理学的 先驱,但 他 对统计性的 量子力学感到不满足,认为这只是 过 渡性的 ,不完备的 ,不能为量子理论的 进一步发展提供理论出发点。他
感觉到他 的 “科学本能”同当时理论物理学界流行的 哲学倾向 格格不入;他 虽然孤单,但 依然 信心十足,且 常用德国启蒙思想家G.E.莱辛的 名言来自勉:“对真理的 追求要比对真理的 占有更为可贵。”爱因斯坦的一生,正是这种永不固步自封地对真理的探索精神的体现。
阿尔伯特·爱因斯坦社会活动
爱因斯坦和锡安主义
爱因斯坦是左翼锡安主义运动的重要支持者,同时也支持以色列-阿拉伯合作的努力。
他支持在英属巴勒斯坦托管地建立犹太人家园,但是开始时反对建立一个有边界、军队和世俗权力的犹太国家。
有人认为爱因斯坦是一个文化锡安主义者,因为他主张一个以色列-阿拉伯二族混居的国家。
荷兰出版公司Querido收集了11篇爱因斯坦的文章,汇集成《我眼中的世界》一书。
爱因斯坦在前言中将该书“献给德国的犹太人”。
面对德国日益高涨的军国主义,爱因斯坦在著述和演讲中呼吁和平。
联合国最后决定以巴分治,划分了新以色列国的边界,战争立刻爆发。
1948年,爱因斯坦等
人在 《纽约时报》上发表公开信,就戴尔亚辛村屠杀阿拉伯村民一事强烈抨击梅纳赫姆·贝京的 自由党,并将该党称作“ 和 法西斯党”。公开信明确表示,如果自由党继续掌权,以色列前途堪忧。
1948年5月,美国 承认以色列国。
爱因斯坦称这一举动“完成了我们(犹太人)的梦想”。
爱因斯坦在1948年美国总统选举中支持副总统亨利·华莱士的进步党,因为华莱士持支持以色列的立场。
爱因斯坦是耶路撒冷希伯来大学监事会监事。
在他1950年遗嘱中,爱因斯坦将其作品的著作权赠予希伯来大学。
现在许多爱因斯坦著作的原件存放在希伯来大学的爱因斯坦档案馆中。
1952年以色列总统魏茨曼去世后,有人呼吁爱因斯坦出任以色列第二任总统。
爱因斯坦婉拒说,同人打交道,他“既无能力又无经验”。
他后来写到:“我为以色列国的邀请所深深感动,但哀伤并惭愧的是,我无法接受。
爱因斯坦和反对 主义
从1930年代直至二战,爱因斯坦一直建议美国 向想逃离欧洲的犹太人颁发签证。
他曾为锡安主义组织募款,并在1933年参与发起了国际救援委员会。
在德国,“德意志物理”运动成员出版了抹黑爱因斯坦的小册子和教科书。
诺贝尔奖得主菲利普·莱纳德和
约翰尼斯·斯塔克把爱因斯坦的 工作称为“犹太物理”,并发起一场运动把它们从德语词汇中清除出去。教授爱因斯坦理论的学者都上了黑名单,比如维尔纳·海森堡。
菲利普·莱纳德宣称,爱因斯坦质能方程不是
爱因斯坦的 发明,而是德国学者 弗里德利希·海森诺尔的 雅利安杰作。二战和曼哈顿工程
1939年,包括流亡物理学家列奥·西拉德在
内的 一组匈牙利学者 上书华盛顿,揭露 德国正在 进行的 原 研究。但他们的警告受到冷落。
爱因斯坦、西拉德以及其他
流亡科学家爱德华·泰勒和 尤金·魏格纳“把警告美国人民视为己任:德国科学家也 许会赢得制造原 竞赛的 胜利; 会毫不犹豫的 使用这种武器”。1939年夏,二战开始前几个月,爱因斯坦被説服借助其崇高声望和西拉德一同写信给罗斯福总统。
他们还建议美国 注重并直接介入 和相关裂变反应的研究。
该信件被认为是“在美国介入二次世界大战之前开展严肃 研究最重要的激励因素”。
罗斯福总统不能冒险让 先掌握原子武器。
因为爱因斯坦的
信件以及和 罗斯福总统的 面晤,美国加入了 研制 的 竞赛,依托其巨大的材料、金融和 科技资源展开了 曼哈顿计划。美国成为在二战中唯一一个成功研制出原 的国家。
对爱因斯坦而言,“战争就是瘟疫,……他呼吁我们抵抗瘟疫”。
但
在 1933年,当 攫取德国政权后,“他 彻底的 放弃了 ‘和平主义’……事实上,他 催促西方大国为德国的 又 一次进攻做准备。”1954年,爱因斯坦对老朋友林纳斯·鲍林说:“我
一生中犯了 一个巨大的 错误:我 签署了 那封要求罗斯福总统制造 的 信。但是犯这个错误是有原因的:德国人制造 的危险是存在的。
阿尔伯特·爱因斯坦家庭
爱因斯坦与
塞尔维亚数学家米列娃·马里奇在 结婚前曾有 一个女儿丽瑟尔·爱因斯坦(Lieserl Einstein,1902—1903?)。关于丽瑟尔的命运有诸多猜测。
爱因斯坦最后一次提到她是在1903年9月一封给米列娃的信里。
爱因斯坦和
米列娃结婚后生了 两个儿子汉斯·阿尔伯特·爱因斯坦与 爱德华·爱因斯坦(Eduard Einstein)。爱因斯坦的二儿子爱德华・爱因斯坦受米列娃家庭遗传的影响患精神分裂,一生未娶。
爱因斯坦的
第二任妻子爱尔莎·爱因斯坦是 他 的亲戚,他 们的 曾祖父都是 鲁伯特·爱因斯坦(Ruppert Einstein)。这个婚姻从1919年到1936年维持到爱尔莎逝世。
大儿子汉斯·阿尔伯特·爱因斯坦是美国伯克利加州大学的
水利工程教授,他有 三个孩子,大儿子伯尔尼哈德·凯撒·爱因斯坦(Bernhard Caesar Einstein)是一名物理学家,二儿子克劳斯·马丁(Klaus Martin,1932–1938),以及养女伊芙琳(Evelyn)。伯尔尼哈德有
五个孩子,其中最 大的 孩子托马斯·马丁·爱因斯坦 (Thomas Martin Einstein)是 一名整形外科 师。伯尔尼哈德的二儿子保罗·迈克尔·爱因斯坦是一位小提琴家。
爱因斯坦在旅行时每天都要给妻子艾尔莎和继女玛格特与伊尔斯写信。
那些信件后来被捐赠给希伯来大学。
玛格特·爱因斯坦要求在她去世20年之后方能公开那些私人信件(她于1986年去世)。
希伯来大学爱因斯坦档案馆的
伍尔夫 (Barbara Wolff)告诉BBC,爱因斯坦从1912年到1955年之间写了 3,500页私人信件。伯尔尼哈德·凯撒·爱因斯坦的书信记录了爷爷爱因斯坦的一些轶事。
他
说爱因斯坦最 珍爱的 物品是 小提琴和 烟斗;为了 躲过 医生发布的 “禁烟令”,曾经在 街上捡别人扔掉的 烟头,揉碎后放进烟斗里吸。伯尔尼哈德还回忆起他八岁的时候,爱因斯坦曾带他在一个无风的日子出航。
在船上,爱因斯坦花了三个小时跟他讲关于肥皂泡的一些数学性质。
当然小伯尔尼哈德一点也听不懂。
他们之间第一次谈论物理的时候,伯尔尼哈德已经25岁。
阿尔伯特·爱因斯坦荣誉与纪念
德国波茨坦有一座阿尔伯特·爱因斯坦科学公园。
公园中的爱因斯坦大厦是一座天文观测台。
美国首都华盛顿DC有一座爱因斯坦的青铜雕像。
这座雕像位于
美国国家科学院(National Academy of Sciences)西南角的 宪法大道上。1955年8月,在
爱因斯坦去世四个月之后,第99号元素被命名为“锿”(Einsteinium),以纪念爱因斯坦的 贡献。1965年到1978年,美国邮局曾发行一套“著名美国人”系列邮票,其中包括爱因斯坦,面值8美分。
1973年3月5日发现的小行星2001被命名为爱因斯坦。
爱因斯坦卫星是
哈佛-史密松天体物理中心和 美国宇航局联合制造的 X射线观测卫星,于 1978年11月13日发射升空。其原名为HEAO-2,为纪念爱因斯坦诞辰100周年而用他的名字命名。
1990年,爱因斯坦的名字被镌刻在沃尔哈拉德国名人纪念堂。
这个纪念堂位于德国巴伐利亚州的雷根斯堡(Regensburg)。
1999年《时代》杂志将爱因斯坦评选为20世纪风云人物。
国际纯粹和应用物理联合会把2005年定为国际物理年,以纪念爱因斯坦的“奇迹之年”100周年。
2008年,爱因斯坦进入美国新泽西州名人堂。
爱因斯坦十字和爱因斯坦环是引力透镜效应的产物,曾被广义相对论所预言。
还有一些荣誉和奖励以爱因斯坦的名字命名:
阿尔伯特·爱因斯坦奖是
一个理论物理学的 奖项,1951年首次由普林斯顿高等 研究院颁发,奖金15,000美元。后来奖金降至5,000美元。
爱因斯坦曾经做过该奖评委。
阿尔伯特·爱因斯坦奖牌由瑞士波恩的
阿尔伯特·爱因斯坦学会设立并颁发,1979年首次颁发,奖励那些在 与 爱因斯坦有 关的 事物上作出杰出贡献的 人。阿尔伯特·爱因斯坦和平奖由位于芝加哥的阿尔伯特·爱因斯坦和平基金会设立,奖金为50,000美元。
阿尔伯特·爱因斯坦世界科学奖由世界文化委员会设立,1984年首次颁发。
其宗旨在于激励科学研究和技术研发,奖金为10,000美元。
另外,“爱因斯坦”一词还是耶路撒冷希伯来大学的注册商标。