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Albert Einstein愛因斯坦

以古論今,中西名人

Albert Einstein愛因斯坦

Postby admin » Mon Sep 06, 2010 12:34 pm

1879年3月14日
出生地 德國烏爾姆
逝世 1955年4月18日 (76歲)
逝世地 美國紐澤西州普林斯頓
研究領域 物理學
著名成就 廣義相對論
狹義相對論
布朗運動
光電效應
E=mc²
愛因斯坦場方程式
玻色-愛因斯坦統計
EPR悖論
國籍 德國(1879年-96年、1914年-33年)
無國籍(1896-1901年)
奧地利(1911年-12年)
瑞士(1901年-55年)
美國(1940年-55年)
民族 猶太人
居住地 德國、義大利、瑞士、美國
研究機構 瑞士伯爾尼專利局
蘇黎世聯邦理工學院
布拉格查理大學
柏林大學
普魯士科學學院
威廉皇家物理研究所
萊頓大學
普林斯頓高等研究院
母校 蘇黎世聯邦理工學院
蘇黎世大學
博士導師 阿爾弗雷德·克萊納
獲獎 諾貝爾物理學獎(1921年)
科普利獎章(1925年)
普朗克獎章(1929年)
時代20世紀百大人物
 
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。
 
[編輯]生平

[編輯]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·愛因斯坦是一名不太成功的商人,母親波林·科克是一位鋼琴家。五歲時對袖珍羅盤著迷,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,又全家遷至義大利米蘭。儘管愛因斯坦的語言能力不是很好,但愛因斯坦在就讀小學和中學時,是一個頂級水平的學生。隨著愛因斯坦的長大,他在數學方面表現出特別的天賦。
 
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,學校裡的物理教授海因里希·弗里德里希·韋伯(Heinrich Friedrich Weber)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。

[編輯]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。
[編輯]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洪堡大學教授,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。

愛因斯坦因在光電效應方面的研究,被授予1921年諾貝爾物理學獎。在瑞典科學院的公告中並未提及相對論,原因是認為相對論還有爭議[1]。

1933年1月納粹黨攫取德國政權後,愛因斯坦是科學界首要的迫害對象,幸而當時他在美國講學,未遭毒手。3月他回歐洲後避居比利時,9月9日發現有準備行刺他的蓋世太保跟蹤,星夜渡海到英國,10月轉到美國擔任新建的普林斯頓高級研究院的教授(普林斯頓高等研究院與普林斯頓大學非同一機構),直至1945年退休。1940年他取得美國國籍。

1937年愛因斯坦曾經探訪住在美國加州的查理·卓別林。

1939年他獲悉鈾核分裂及其鏈式反應的發現,在匈牙利物理學家利奧·西拉德推動下,上書羅斯福總統,建議研製原子彈,以防德國佔先。第二次世界大戰結束前夕,美國在日本廣島和長崎兩個城市上空投擲原子彈,愛因斯坦對此強烈不滿。戰後,為開展反對核戰爭和反對美國國內右翼極端分子的運動進行了不懈的鬥爭。

[編輯]去世
1955年4月18日愛因斯坦因腹主動脈瘤〈Abdominal aortic aneurysm〉破裂逝世於普林斯頓。一位名叫托馬斯·哈維的普林斯頓醫院病理醫生在驗屍過程中,在未經愛因斯坦他的家人允許下,私自取下愛因斯坦的大腦保存,這位病理醫生希望未來神經科學界能夠研究愛因斯坦的大腦,以發現愛因斯坦那麼聰明的原因(愛因斯坦的腦)。[2]為遵照愛因斯坦的遺囑,他死後並沒有舉行任何喪禮,也不築墳墓,不立紀念碑,骨灰撒在永遠保密的地方,目的是不會令埋葬他的地方成為聖地。愛因斯坦的後半生一直從事尋找統一場論的工作,不過這項工作沒有獲得成功,對此,著名的愛氏研究專家亞伯拉罕·派斯曾說:「愛因斯坦在1925年之後就應該去釣魚,而不是繼續做研究」[3]。現在,尋找比統一場論包含內容更廣泛、能夠統一解釋各種基本交互作用的理論,是理論物理學研究的中心問題之一。

[編輯]榮譽與紀念
 
《時代》雜誌風雲人物之封面。
1999年《時代》雜誌將其評選為20世紀風雲人物[4]。
為紀念他的貢獻,於去世後第四個月將第99號元素命名為「鑀」[5][6]。
小行星2001
愛因斯坦衛星
愛因斯坦十字
愛因斯坦環
另外,「愛因斯坦」一詞還是耶路撒冷希伯來大學的註冊商標。

[編輯]個性和思想

愛因斯坦是一個和平主義者,他為人和藹友善,同時謙虛卻又特立獨行,從而受到廣泛的尊敬。他有時會講講笑話,並愛好航行和拉小提琴。他還是個心不在焉的教授,經常丟三落四,專心於思考物理問題而忽視周圍的世界。他還是位素食主義者。他曾說:「我認為素食者的人生態度,乃是出自極單純的生理上的平衡狀態,因此對於人類的理想是有所裨益的。」

[編輯]宗教觀點
愛因斯坦是猶太人,但他並不信奉猶太教,他認為宗教是幼稚迷信的化身,他只是讚歎宇宙和自然的美麗。1954年3月24日,在給一位工人的回信中,他說道:「你所讀到的關於我信教的說法當然是一個謊言,一個被系統地重複著的謊言。我不相信人格化的上帝,我也從來不否認而是清楚地表達了這一點。如果在我的內心有什麼能被稱之為宗教的話,那就是對我們的科學所能夠揭示的這個世界的結構的無限的敬仰。」

他還說(見《生活哲學》(Living Philosophy)13期,1931年):「我們不理解的事物存在的知識,以及我們對那些我們的意識可以接受的最深奧的推理和最美麗事物的感覺構成了我們對宗教的虔誠。在這個意義上,但僅僅在此意義上,我深信宗教。」

在回答美國紐約猶太人會堂(International Synagogue)的Rabbi Herbert Goldstein時,他說道:「我相信斯賓諾莎的神,一個通過存在事物的和諧有序體現自己的神,而不是一個關心人類命運和行為的神。」當受到Martin Buber關於宗教信仰攻擊之後,他聲明:「我們物理學家所努力的僅僅是跟隨他畫他的線。」作為愛因斯坦宗教信仰的總結,他曾說道:「有一個無限的高級智慧通過我們脆弱無力的思維可以感受的細節來顯示他自己,對此謙卑的讚美構成了我的宗教信仰。」在信件中,愛因斯坦寫道:

「 我認為猶太教就跟所有其他宗教一樣,是幼稚迷信的化身……我認為,上帝這個詞,不過就是一種措辭,人類弱點的產物。聖經中充斥許多光榮但仍相當簡陋而且非常幼稚的傳說。」[7] 」
這封信在2008年於倫敦拍賣。[8]

愛因斯坦1934年成為理性主義者出版協會(Rationalist Press Association)名譽會員。

[編輯]政治觀點
愛因斯坦說自己是和平主義者和人道主義者,晚年成為民主社會主義者。他曾經說:「我認為甘地的觀點是我們這個時期所有政治家中最高明的。我們應該朝著他的精神方向努力:不是通過暴力達到我們的目的,而是不同你認為邪惡的勢力結盟。」愛因斯坦對於諸如社會主義、麥卡錫主義和種族主義的看法存在爭議(參見愛因斯坦和社會主義,他還是德國自由民主黨的建立者之一)。

美國聯邦調查局保存的關於愛因斯坦的檔案中記錄他曾被拒絕以難民條款(Alien Exclusion Act)移民美國,其中一條理由是愛因斯坦信奉、主張並宣揚無政府主義,從而使政府名存實亡。他還被指責為「1937年-1954年34個共產主義運動的參與者和支持者。」不過這些檔案是其他部門提交給美國聯邦調查局的,而不是美國聯邦調查局的正式文件。

愛因斯坦反對殘暴的政府,同時也因為自己是猶太人,他反對納粹政府並在納粹政府掌權後不久就離開了德國。在其他人的影響下,愛因斯坦開始支持研製原子彈,以防止希特勒搶先研製成功,為此他還在1939年8月2日上書當時美國總統羅斯福(愛因斯坦—齊拉德信,這封信很可能是別人執筆),建議開始研製核武器。羅斯福接受了建議,成立了一個小組負責研究鈾作為武器的可行性,幾年之後這個小組被曼哈頓計劃取代。戰後,因為日本已經無條件投降,所以愛因斯坦開始為消除核武器建立和平政府遊說,因為原子彈並不適合於軍事訓練所使用的武器,他說:「我不知道第三次世界大戰用什麼武器,但是第四次世界大戰人們將只會用木棒和石頭打仗了。」

愛因斯坦支持猶太復國主義,他支持將猶太人定居點選擇在猶太教的古地,並熱衷於在耶路撒冷建立希伯來大學。1930年愛因斯坦在希伯來大學發表名為《關於猶太復國主義:愛因斯坦教授的講座》的文章。愛因斯坦也將自己的論文都傳給了希伯來大學。但是他反對民族主義,同時也懷疑建立一個猶太國家是不是最好的選擇。他可能幻想著猶太人和阿拉伯人和平的居住在同一個地方。1952年,晚年的愛因斯坦曾被邀請作新成立的以色列的第二任總統,但他拒絕了,理由是自己缺少必要的人事能力。

愛因斯坦還聯同史懷哲和伯特蘭·羅素為禁止核試驗和核武器鬥爭。在他去世的前幾天,他簽署了《羅素—愛因斯坦宣言》(Russell-Einstein Manifesto),這一聲明促使帕格沃什科學和世界事務會議(Pugwash Conferences on Science and World Affairs)召開。他在給羅素的信中寫道:


親愛的伯特蘭·羅素:
感謝你4月5日的來信,我很高興在你這個出色的聲明上簽字,我還同意你的簽名者候選名單。
致敬,阿·愛因斯坦

[編輯]上帝不玩弄骰子
二十世紀上半期愛因斯坦曾經是量子力學的催生者之一,但是他不滿意量子力學的後續發展,也就是以波耳為首的哥本哈根詮釋,這一套詮釋表明自然法則中存在著一種根本的隨機性,海森堡發展出著名的「測不準原理」[1](p×q不等於q×p)。愛因斯坦與其他科學家提出一個「EPR悖論」來反駁哥本哈根的解釋,他說了一句很有名的話:「上帝不玩弄骰子」,他還有另一個名言「月亮是否只在你看著他的時候才存在?」愛因斯坦恪守「因果律」,是最後一位古典物理學家。

[編輯]家庭

愛因斯坦與塞爾維亞數學家米列娃·馬利奇(Mileva Marić)有一個未婚私生女麗瑟爾·愛因斯坦Lieserl Einstein(1902—1903?),不過在1903年到1919年愛因斯坦娶了米列娃,後來米列娃為愛因斯坦生了兩個兒子漢斯·阿爾伯特·愛因斯坦(Hans Albert Einstein)與愛德華·愛因斯坦(Eduard Einstein)。愛因斯坦的第二任妻子愛爾莎·愛因斯坦是他的堂姐和表姐,他們的母親是親姐妹,他們的曾祖父都是魯普特·愛因斯坦(Ruppert Einstein)。這個婚姻從1919年到1936年愛爾莎逝世。愛因斯坦的二兒子愛德華・愛因斯坦受米列娃家庭遺傳的影響患精神分裂,一生未娶。大兒子漢斯・阿爾伯特是美國伯克利加州大學的水利工程教授,他有三個孩子,大兒子伯恩哈德·凱撒·愛因斯坦(Bernhard Caesar Einstein)是一名物理學家,二兒子Klaus Martin (1932–1938),以及養女Evelyn。伯恩哈德·凱撒·愛因斯坦有五個孩子,其中最小的孩子Thomas Martin Einstein成為了一名醫生。保羅·愛因斯坦是小提琴家[9]。

愛因斯坦孫子伯恩哈德·凱撒·愛因斯坦的書信記錄爺爺愛因斯坦最珍愛的物品是小提琴和煙斗。[10]
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