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20世紀最偉大的科學家:愛因斯坦是如何把握時機?

阿爾伯特·愛因斯坦於t879年3月14日出生於德國的馬爾姆。雙親都是猶太人。父親赫爾曼·愛因斯坦是壹個小業主,依靠親戚的資助經營壹家電器設備工廠。

幼年的愛因斯坦略顯遲鈍,四五歲時還不大會說話,在學校裏表現也極為平常。4歲那年,父親給了他壹個指南針,引起了他強烈的好奇心,他覺得似乎有壹種神秘的力量支配著那枚指針,這種驚奇感構成了他探索事物的原委的初始動力。

盡管雙親完全沒有宗教信仰,但愛因斯坦在幼年時卻深深地篤信宗教。到了12歲,他在閱讀通俗科學書籍的過程中認識到,《聖經》裏的許多故事都不是真實的。於是,他終止了宗教信仰而產生了壹種真正狂熱的自由思想,其結果是對壹切權威的懷疑。

後來在求學過程中他接受了父親的勸告,認識到想謀求職業必須先取得大學文憑,於是投考瑞士蘇黎世聯邦工業大學。他的優異數學成績給人留下了深刻印象,卻因其他成績的拖累而沒通過入學考試。大學校長建議他去中學補習壹年,再來投考。他在瑞士阿勞市的阿爾高州立中學學習壹年,17歲的時候終於考入蘇黎世聯邦工業大學師範系,學習物理和數學。在此期間,愛因斯坦生活窘迫,每月:靠親戚資助的100瑞士法郎生活。還要省20瑞士法郎繳納加入瑞士國籍的歸化費。1901年愛因斯坦取得瑞士國籍,同年畢業。

畢業後,他想留校擔任助教,遭到拒絕。隨後他試圖謀求中學或技校教師的職位,也沒有成功,於是,只得擔任家庭教師,偶爾也在中學替別人代課。1902年,他在朋友的幫助下得到壹份固定的工作——瑞士伯爾尼市專利局專利審查員。1903年結婚,新娘是他在蘇黎世的同學——塞爾維亞姑娘米列娃。瑪麗琦。

專利局的工作使愛因斯坦有了可靠的經濟保障,而且工作並不繁重,使他能有許多空閑時間從事研究。愛因斯坦對此非常滿意,甚至認為這是最適合物理學的工作方式——從事與物理無關的職業,閑暇時從事研究。

愛因斯坦博采眾長為我所用。他廣泛接觸了各種不同的文化:牛頓、安培、休謨、斯賓諾莎、萊布尼茲、康德、馬赫等各流派哲學著作,許多文學古著,德國古典音樂……他從這些不同的文化中,孜孜不倦地汲取營養,但從不定於壹尊。如馬赫對牛頓力學的批判對他很有啟發,但馬赫不重視理論思維,不承認原子存在,這壹直受到愛因斯坦的批判。多元的文化品種,活躍的文化因子,在愛因斯坦的頭腦中通過隨機碰撞,產生出新的組合,於是創新力噴薄而出。1901年起,他開始在德文科學雜誌《物理年鑒》上發表研究成果;1905年他的研究達到高峰。

那壹年,《物理年鑒》發表了他的5篇論文。第壹篇——《分子大小的新測定法》使他獲得了博士學位。第二篇——《關於光的產生和轉讓和壹個啟發性觀點》成功地把兩個相互矛盾的光學理論——波動說和粒子說結合在壹起,大膽地提出了光的量子化理論。這壹學說澄清了長期存在於光學中的理論混亂,令人信服地解釋了諸多費解的實驗現象。值得壹提的是,他的研究奠定了量子論的基礎,由此衍生的波粒二象性觀點經過另壹位物理學家——法國的德布羅意的發展,成為物理學家最基本的世界觀,是現代物理學最重要的和最基本的概念之壹。這壹成就使他贏得了1922年的諾貝爾獎。第三篇論文《在熱分子運動論所要求的靜液體中懸浮微粒的運動》討論了漲落現象,闡明了幾個非常重要但未能精確測得的物理常數的關系。尤為重要的是,愛因斯坦的工作打消了理論界對分子實在性的疑慮。

以上3篇論文已是輝煌的成就,但是與第4篇相比則顯得黯然失色。這篇題為《論動體的電動力學》的論文開創了壹場真正的革命。20世紀初的物理學孕含著深刻的危機;在經典物理學的兩大支柱——牛頓力學和經典電磁學之間存在著難以調和的矛盾。為了解決這壹致命的矛盾,許多物理學家做出了艱苦的努力,有些人甚至已提出了非常接近正確思想的方案,但是,只有愛因斯坦才敏銳地認識到,矛盾的核心在於牛頓的絕對時空觀念。愛因斯坦認為,時間和空間都是相對的。他在向束縛人類幾千年的思想和統攝科學界近300年的權威挑戰。

愛因斯坦的學說論述了勻速直線運動的坐標系中的物理現象,這壹被稱為“狹義相對論”的理論成為物理學革命的起點。在隨後發表的5篇論文中,他進壹步發展了相對論,闡明了質量與能量的關系,修正了經典物理學中的質量守恒和能量守恒定律,包括核彈在內的原子能利用都是以此為基礎的。

長期以來,對於宇宙的傳統觀念,由壹個人把它全部打翻了!難以設想,當人們接觸愛因斯坦的光輝理論時該是何等驚訝!而這壹切竟出自於壹個年僅26歲的專利審查員之手。

愛因斯坦在科學界掀起狂飈,他的成就奠定了學者生涯的基礎。1908年,他受聘為伯爾尼大學兼職講師,次年又受聘為蘇黎世聯邦工業大學副教授,不久,升為教授。1911年他接受了奧匈帝國布拉格德國大學的教授職務。1913年,柏林請他擔任威廉皇帝物理研究所所長,普魯士科學院院士,柏林大學教授。1914年他赴德國就職,又重新獲得德國國籍。

其後不久,第壹次世界大戰爆發。國家機器動員了壹切力量支持這場罪惡的戰爭。愛因斯坦堅定地固守和平主義立場。他在各種場合宣揚反戰思想,甚至加入了反戰組織“新祖國同盟”。也許是他的學術盛名和“古怪”的名聲救了他,否則這位科學巨匠早被當做破壞分子處決了。他遭到同事們的孤立,婚姻也瀕臨破裂。令人驚異的是,他的最偉大的科學成果,卻正誕生於孤獨的處境之中。

愛因斯坦認為狹義相對論也沒有窮盡真理,他勇於創新,不斷前進,於1915年又完成了廣義相對論。在邏輯上,這是狹義相對論思想的延伸和推廣,把勻速直線運動下的時空變換推廣到變速運動和引力場存在的情況中。這是愛因斯坦最輝煌的成就,科學史上最偉大的發現。它極為深刻而又普遍地描述了物理世界的狀態,其核心在於時空在引力的作用下的扭曲,變速運動即歸結為扭曲時空中的自然運動。愛因斯坦徹底革新了時空、引力、質量、運動以及由此衍生的動量、能量等觀念,從極簡單的邏輯假定出發構造了描述宇宙的普遍而又統壹、和諧的理論。就是這壹理論成為現代物理學的基礎。

科學的暉光穿透了戰爭的喧囂。英國科學家仔細地研究了愛因斯坦的理論。根據廣義相對論的預言,光線在恒星附近將受引力場的作用而彎曲。英國皇家天文學會決定在1919年5月29日發生日全蝕時對這位敵國科學家的理論進行決定性的檢驗。兩支遠征隊實施了這壹計劃,結果與愛因斯坦的預言完全相符。

相對論的成功使愛因斯坦在壹夜之間成為舉世矚目的英雄。那只有少數人能看懂的深奧理論使他得到全世界的崇拜,相對論以及四維時空和愛因斯坦的名字聯結在壹起,成為家喻戶曉的名詞。各國大學紛紛授予他名譽教授稱號,他開始應邀赴世界各地訪問、講學。在他50歲生日時,他收到了成千上萬的禮物和難以計數的賀信、賀電,郵電局不得不專門為他設了壹個信箱。

正當愛因斯坦聲名如日中天之際,對他的攻擊也開始了。“壹戰”結束不久,德國反猶右翼分子匯起了反對相對論的逆流,愛因斯坦遭到惡毒攻擊,甚至他的生命也受到威脅。隨著納粹勢力的瘋狂膨脹,排猶運動和滅絕人性的種族純化思潮也有恃無恐,甚囂塵上。1932年冬愛因斯坦赴美國講學,歸途中他得知希特勒已攫取政權。納粹勢力席卷德國,第三帝國揮起屠刀,對猶太人的清洗已全面展開。當愛因斯坦在比利時港口登陸時,他已無家可歸了。

納粹德國把愛因斯坦稱為“猶太國際陰謀家”和“***產國際陰謀家”,動員了學術界對他進行聲討,並且懸賞2萬馬克要他的人頭。愛因斯坦毫無畏懼,堅決鬥爭。他斷然拒絕為納粹“講句好話”,公開譴責法西斯毀滅“壹切現存文化價值”,是壹種“精神錯亂狀態”。他宣布放棄德國國籍,退出普魯士科學院。在歐洲短暫停留後,他登船前往美國,受聘為普林斯頓高等學術研究所教授。

1955年4月18日淩晨1時25分,愛因斯坦在普林斯頓因病逝世。根據他的遺囑,沒有舉行葬禮儀式,也沒設墳墓、紀念碑和紀念殿堂。然而,他的文化品格卻具有無窮的價值和魅力,他已在人們心中樹起了不朽的豐碑。

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