• 爱因斯坦简介——人类宇宙中的一颗巨星

  • 发布时间:2017-08-22 22:09 浏览:加载中
  •   阿尔伯特·爱因斯坦(1879—1955)是美籍犹太民族杰出的理论物理学家。在生前就被公认为人类历史中最具创造性才智的人物之一。在19世纪和20世纪之交,物理学受到一系列的新的实验事实的严重冲击下,爱因斯坦通过他及一代物理学家的努力,使物理学的发展进入了一个崭新的时代。

      爱因斯坦生于德国南部的乌耳姆城一个犹太人家里。周岁时,全家搬到了慕尼黑。他的父亲和叔父合伙开了一个电气修理厂,是个和睦、愉快的家庭。由于爱因斯坦发育比较晚,到3岁时还不会说话,开始上学的时候,成绩也不理想,经常受到老师的处罚,全家人都为他担忧,但他是一个非常诚实的孩子,从不做违心的或骗人的事。为此,他常受到同学们的讥笑和冷眼。所以后来他养成了沉默、孤独的性格。由于他反应迟钝,从而也培养了他凡事深思的习惯。6岁那年他遵从母亲的意见,开始学习小提琴,14岁时已经能登台演出。从此,小提琴就成了他生活中不可缺少的伴侣。中学时爱因斯坦除数学外,历史、地理和语言成绩都很差,以致曾遭到退学处分。所以他的教育主要得自家庭和自学。在其叔父雅各布的影响下,他对数学有着强烈的好奇心。后来,他自学了解析几何、物理学和微积分。

      1895年秋,爱因斯坦前往瑞士的苏黎世,报考苏黎世联邦工业大学工程系,虽然他的数学和物理学已经达到大学水准,但因语言和生物学的成绩不能令人满意,而没有被录取,后在亲戚的支持下到阿劳中学上完中学课程并取得了毕业文凭。第二年10月,他顺利地跨进了苏黎世工业大学的校门,成为数学和物理学系的学生。在4年的大学生活中,他为自己、打下了坚实的理论物理学基础。1900年8月,爱因斯坦取得了苏黎世工业大学的毕业文凭。但由于他的直率和对权威的不信任,他与老师之间的关系十分紧张,被拒绝留校而失业了。

      爱因斯坦虽然失业了,但他仍在困难的条件下坚持科学研究,并在1901年的《物理杂志》上发表了首篇论文《由毛细管现象所得的推论》。由于寻求工作的奔波阻碍着他的科学创造,他是多么盼望能找到一个可以保证基本生活需要的固定工作啊!正当爱因斯坦沉沦在没有立足之地的人间沼泽之中的时候,在大学的同学罗斯曼的大力帮助下,爱因斯坦进入伯尔尼瑞士联邦专利局,受聘为一个三级技术员。爱因斯坦感到非常满足。他白天努力工作,同时对人总是客客气气并富有幽默感,但又不阿谀奉迎。下班后,他便一头钻进物理和数学中。这几年,是爱因斯坦科学生涯中最富有创造性的时期。

      1902年,他发表了题为《关于热平衡和热力学第二定律的运动论》的论文,指出温度平衡和熵的概念可以用热的分子运动理论推导出来。1903年,《热力学基础理论》发表,为建立光量子理论和固体理论奠定了基础。1904年,又发表了《热的普遍分子理论》。1905年,爱因斯坦完成了论文《关于光的产生和转化的一个启发性观点》,提出了“从点光源发射出来的光束的能量在传播中不是连续分布在越来越大的空间之中,而是由个数有限的、局限在空间各点的能量子所组成,这些能量子能够运动,但不能再分割,而只能整个地被吸收或产生出来”的假设,并论证了光的量子性质,得出了光电效应的基本定律。为光量子的理论掀开了光学发展史上新的一页,为量子力学的创立和光的波粒两重性本质的揭示,奠定了基础。为此,爱因斯坦获得了1921年度的诺贝尔奖金。

      1905年4月和5月,爱因斯坦完成了《分子大小的新测定法》和《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》两篇论文,其中《分子大小的新测定法》是爱因斯坦向苏黎世大学提出的学位论文,并取得了博士学位。而《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》却阐明了热的分子运动可以直接观察的可能性。这两篇论文杰出地证明了热的分子运动论,而且提出了测定分子大小的新方法。3年后,爱因斯坦的理论预测为实验所证实。

      1905年6月,爱因斯坦的论文《论运动物体的电动力学》,创立了狭义相对论。这一划时代的成就,是他10年心血的结晶。狭义相对论的创立,完成了由他独立建造的相对论理论体系的第一阶段工程。就这样,在不到4个月的时间里,爱因斯坦以三个方面的成就,在科学的发展道路上树立了不朽的丰碑。他拨开了笼罩在物理学上空的乌云,迎来了物理学更加光辉灿烂的新纪元。此后,爱因斯坦差不多每年都要发表一篇或两篇重要论著,特别是1916年发表的《广义相对论的基础》是他又一篇杰出的论著。广义相对论的创立标志着物理学的重大突破,它在科学的发展道路上矗立了一块新的里程碑。

      爱因斯坦在其他的物理学领域中也有重大的贡献,如1915年由他设计,德·哈斯进行的回转磁性实验,创立了著名的爱因斯坦一德·哈斯的回转磁性效应,开拓了关于转动着的电子的研究新课题。1924年与印度物理学家玻色一起建立了玻色——爱因斯坦量子统计理论。

      20年以后,爱因斯坦把自己的主要精力投入到统一场论的研究工作中,他试图进一步推广相对论,建立一个既包括引力场理论又包括电磁场理论的统一场理论,这一工作几乎耗尽了他后半生的精力。虽在30多年艰辛的探索中取得了一些进展,但始终没有得到有物理意义的结果。爱因斯坦从没有因此而丧失寻找物理学最基本规律的信念,他以坚强的意志和毅力,坚持不懈地工作着,把自己的心血倾注在所热爱的事业里。

      爱因斯坦自1909年至1912年,先后在瑞士苏黎世大学、布拉格大学和苏黎世工业专科学校任教授。1913年回到德国,受聘为威廉皇帝物理研究所所长和普鲁士科学院院士,并在柏林大学任教。1933年,因受纳粹政府的迫害而迁居美国,加入美国籍,在普林斯顿高等研究院从事理论物理的研究工作。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身于社会之外,而是一直关心着人类的文明和进步,并为之顽强、勇敢地战斗。如第一次世界大战爆发后,他和一些知名科学家起草了反战宣言;他同情劳动人民,对儿童寄予无限希望;他毫不畏惧德国纳粹对犹太人的迫害,而是更坚定地战斗;他写信给美国总统,建议抢在德国之前制造原子弹。不过他在得悉美国的原子弹轰炸了日本的广岛时,大为震惊,义愤填膺,对自己曾写信给美国总统罗斯福一事,感到无比懊恼。此后,他便满腔热情地投入了反对原子弹屠杀,和反对美国的原子弹外交政策的斗争中。

      爱因斯坦的为人是非常高尚的,他爽直朴实绝不矫揉造作。他在世时就已经是一位声誉显赫的大科学家,深受人们的热爱和敬仰。但他却没有被荣誉冲昏头脑,始终保持着谦逊的品质,一直规避这种声誉所能带来的一切荣华和危险。1955年4月18日,他病逝于普林斯顿医院。

      爱因斯坦一生为开辟物理新纪元,不畏艰难,表现出惊人的意志和毅力,他的伟大成就举世公认。相对论已经成为现代高能物理学的基础理论,同时是高能加速器和现代技术领域中许多重要技术计算的基础,为人类利用核能展现了无限广阔的前程。法国物理学家朗之万1931年就对他评价道,“在我们这一代的物理学史中,爱因斯坦的地位将在最前列,他现在是并且将来也还是人类宇宙中有头等光辉的一颗巨星”,而且他“也许比牛顿更伟大,因为他对于科学的贡献更深入到人类思想基本概念的结构中”。
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