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第47章 爱因斯坦的故事

阿尔伯特?爱因斯坦(AlbertEinstein,1879~1955),现代物理学的开创者和奠基人,继牛顿之后最伟大的科学家。1879年出生于德国的乌尔姆,1900年毕业于瑞士苏黎世工业大学,1909年开始在大学任教,1913年任威廉皇帝物理研究所所长兼柏林大学教授。1933年因受纳粹政权迫害移居美国,1940年入美国国籍。他在物理学多个领域均有重大贡献,其中最重要的是建立了狭义相对论,并在这个基础上建立了广义相对论(现代引力论)。他还对量子理论的创立具有重大贡献。

光量子假说的提出

量子力学和相对论可谓是现代物理学的两大奠基石,而这都是爱因斯坦发现的。

量子力学是研究微观粒子运动规律的物理学分支学科,它主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论,它是在普朗克的量子假说上发展起来的。

普朗克的量子假说提出后,并未引起人们的兴趣,爱因斯坦却独具慧眼,看到了它的重要性。他从中得到了重要启示:在现有的物理理论中,物体是由一个一个原子组成的,是不连续的,而光(电磁波)却是连续的。在原子的不连续性和光波的连续性之间有深刻的矛盾。

于是爱因斯坦大胆假设:光和原子、电子一样,也具有粒子性,光就是以光速运动着的粒子流,他把这种粒子叫光量子。

在普朗克的理论中,还是坚持电磁波在本质上是连续的,只是假定当它们与器壁振子发生能量交换时电磁能量才显示出量子性。爱因斯坦克服了普朗克量子假说的不彻底性,把量子性从辐射的机制引申到光的本身上,认为光本身也是不连续的,光不仅在吸收和发射时是量子化的,而且光的传播本身也是量子化的。

他的假说阪复了光的粒子性,使人们终于认清了光的波粒双重性格,而且在这一假说的启发下,发现了德布罗意物质波,使人们认清了微观世界的波粒二象性,为后来量子力学的建立奠定了基础。

爱因斯坦的“迟钝”

“最糟糕的板凳”的故事,很多人都耳熟能详了。现实中的爱因斯坦确实如此,幼年时他并未表现出过人的才华,反而显得“智力迟钝”。3岁才咿呀学语。后来,爱因斯坦的妹妹,比他小2岁的玛伽已经能和邻居交谈了,爱因斯坦说起话来却还是支支吾吾,前言不搭后语。

父母都开始为他的举止迟钝而忧虑,他们担心他的智能是否会不及常人。直到10岁,父母才把他送去上学。当年他还曾被校长认为“干什么都不会有作为”。

但是,他并不是真的笨。有一次,父亲给了他一个指南针,指针在磁力的作用下转动的情景让他惊讶。像牛顿看到掉落的苹果一样,爱因斯坦产生了一种奇怪的感觉,认为自己看到的现象是具有深远意义的。

爱因斯坦不仅是一位伟大的科学家,还是一位和平主义者。他目睹了两次世界大战中对人类文明的摧残,认为和平是人类的首要问题。

1955年4月,弥留之际的爱因斯坦签署了《罗素—爱因斯坦宣言》,呼吁人们团结起来,防止新的世界大战爆发。40多年后,爱因斯坦被美国《时代》周刊评选为“世纪伟人”。