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爱因斯坦

2010-11-17 14:11:32
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阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein ),国籍: 美国,瑞士 。民族: 犹太,出生地: 德国乌尔姆市 ,1879年3月14日- 1955年4月18日 。毕业院校: 苏黎世联邦理工学院,提出相对论及质能方程,解释光电效应,推动量子力学的发展。代表作品有《论动体的电动力学》,《广义相对论的基础》。

         

  当爱因斯坦降生的时候,他的母亲波林·爱因斯坦认为爱因斯坦的头那么大而且形状奇怪,觉得他可能有什么残疾。由于爱因斯坦的后脑勺太大,家人都觉得他有些畸形,不过医生让他们都安静下来,几周之后爱因斯坦的脑袋果然恢复正常了。有意思的是,据说爱因斯坦的妈妈看到这个孩子第一眼,嘴里就不断地嘀咕着“太胖了,太胖了!”小的时候,爱因斯坦很少说话。而且,好不容易开口了,也说的非常非常慢。事实上,爱因斯坦把所有的句子都要在脑子里过一遍,然后觉得没问题了才说出来。有记载显示,爱因斯坦直到九岁之后才不继续这么做。因此,爱因斯坦的父母常常觉得自己的孩子智力有问题,爱因斯坦说话很晚,他的父母因此非常担心。最后,在某次吃晚饭的时候,爱因斯坦打破了沉默,他说“这汤太烫了。”这下他的父母才放心,然后问他为什么之前不说话。爱因斯坦答道:“因为到现在为止一切都很正常。” 爱因斯坦5岁的时候有一次生病躺在床上,他的父亲送给了一个激发起他科学兴趣的东西:罗盘。这个东西让小爱因斯坦非常喜欢,他想弄明白为什么指针总是指向同一个方向。在爱因斯坦小的时候,有一天德皇军队通过慕尼黑的市街,好奇的人们都涌向窗前喝彩助兴,小孩子们则为士兵发亮的头盔和整齐的脚步而向往,但爱因斯坦却恐惧得躲了起来,他既瞧不起又害怕这些“打仗的妖怪”,并要求他的母亲把他带到自己永远也不会变成这种妖怪的国土去。中学时爱因斯坦放弃了德国国籍,可他并不申请加入意大利国籍,他要做一个不要任何依附的世界公民。1895年,17岁的爱因斯坦申请进入瑞士联邦工业学校(苏黎世理工,简写ETH),他通过了数学和自然科学的考试,但是没有通过例如历史、语言和地理等考试!所以爱因斯坦不得不进入一个商业学校,不过一年之后他终于考入ETH。德国右翼刺客们的黑名单上也出现了阿尔伯特·爱因斯坦的名字,希特勒悬赏两万马克要他的人头。为了使自己与这个世界保持和谐,爱因斯坦不得不从意大利迁到荷兰,又从荷兰迁居美国,而且加入了美国国籍。他认为,在美国这个国度里,各阶级的人们都能在勉强过得去的友谊中共存下去。  

                  
 

十九世纪末期是物理学的大变革时期,爱因斯坦从实验事实出发,重新考查了物理学的基本概念,在理论上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推动了天文学的发展。他的广义相对论对天体物理学、特别是理论天体物理学有很大的影响。爱因斯坦的狭义相对论成功地揭示了能量与质量之间的关系,坚守着“上帝不掷骰子”的量子论诠释(微粒子振动与平动的矢量和)的决定论阵地,解决了长期存在的恒星能源来源的难题。近年来发现越来越多的高能物理现象,狭义相对论已成为解释这种现象的一种最基本的理论工具。其广义相对论也解决了一个天文学上多年的不解之谜——水星近日点的近动(这是牛顿引力理论无法解释的),并推断出后来被验证了的光线弯曲现象,还成为后来许多天文概念的理论基础。

    

                             爱因斯坦与他的第一任妻子米列娃

爱因斯坦与塞尔维亚数学家米列娃有一个未婚私生女丽瑟尔(1902),不过在1903年到1919年爱因斯坦娶了米列娃,后来米列娃为爱因斯坦生了两个儿子汉斯・阿尔伯特与爱德华。爱因斯坦的第二任妻子爱尔莎是他的表姐,他们的母亲是亲姐妹,爱因斯坦与他的第二任妻子爱尔莎他们的曾祖父都是鲁普特·爱因斯坦。这个婚姻从1919年到1936年爱尔莎逝世。爱因斯坦的二儿子爱德华受米列娃家庭遗传的影响患精神分裂,一生未娶。大儿子汉斯・阿尔伯特是美国伯克利加州大学的水利工程教授,有三个孩子,大儿子伯恩哈德·凯撒·爱因斯坦是一名物理学家,二儿子Klaus Martin (1932–1938),以及养女。伯恩哈德·凯撒·爱因斯坦有五个孩子,其中最小的孩子成为了一名医生。

  

                                爱因斯坦与他的第二任妻子爱尔莎

成长履历
1879年3月14日上午11时30分,爱因斯坦出生在德国乌尔姆市(Ulm, Kingdom of Württemberg, German Empire)班霍夫街135号。父母都是犹太人。父名赫尔曼·爱因斯坦,母亲玻琳。
1881年11月18日,爱因斯坦的妹妹玛雅在慕尼黑出生。
1884年,爱因斯坦对袖珍罗盘着迷
1885年,爱因斯坦开始学小提琴
1886年,爱因斯坦在慕尼黑公立学校读书;在家里学习犹太教的教规。
1888年,爱因斯坦入路易波尔德高级中学学习。在学校继续受宗教教育,接受受戒仪式。弗里德曼是指导老师
1889年,在医科大学生塔尔梅引导下,读通俗科学读物和哲学著作
1891年,自学欧几里德几何学(Euclidean geometry),感到狂热的喜爱,同时开始自学高等数学
1892年,开始读康德的著作。 1895年,自学完微积分(calculous)。
1896年,阿劳中学毕业。10月,进苏黎世联邦工业大学师范系学习物理
1899年10月19日,爱因斯坦正式申请瑞士公民权
1900年8月爱因斯坦毕业于苏黎世联邦工业大学;12月完成论文《由毛细管现象得到的推论》,次年发表在莱比锡《物理学杂志》上并入瑞士籍
1901年3月21日,取得瑞士国籍。这一年5-7月完成电势差的热力学理论论文
1904年9月,由专利局的试用人员转为正式三级技术员
1905年3月,发展量子论,提出光量子假说,解决了光电效应问题。4月向苏黎世大学提出论文《分子大小的新测定法》,取得博士学位。5月完成论文《论动体的电动力学》,独立而完整地提出狭义相对性原理,开创物理学的新纪元
1906年4月,晋升为专利局二级技术员。11月完成固体比热的论文,这是关于固体的量子论的第一篇论文。1908年10月兼任伯尔尼大学编外讲师
1909年10月,离开伯尔尼专利局,任苏黎世大学理论物理学副教授
1910年10月,完成关于临界乳光的论文
1912年提出“光化当量”定律
1913年他返德国,任柏林威廉皇帝物理研究所长和柏林洪堡大学教授,并当选为普鲁士科学院院士
1914年4月,爱因斯坦接受德国科学界的邀请,迁居到柏林,
1914年8月 即爆发了第一次世界大战。他虽身居战争的发源地,生活在战争鼓吹者的包围之中,却坚决地表明了自己的反战态度
1914年9月 爱因斯坦参与发起反战团体“新祖国同盟”,在这个组织被宣布为非法、成员大批遭受逮捕和迫害而转入地下的情况下,爱因斯坦仍坚决参加这个组织的秘密活动
1914年10月德国的科学界和文化界在军国主义分子的操纵和煽动下,发表了“文明世界的宣言”,为德国发动的侵略战争辩护,鼓吹德国高于一切,全世界都应该接受“真正德国精神”。在“宣言”上签名的有九十三人,都是当时德国有声望的科学家、艺术家和牧师等。就连能斯脱、伦琴、奥斯特瓦尔德、普朗克等都在上面签了字。当征求爱因斯坦签名时,他断然拒绝了,而同时他却毅然在反战的《告欧洲人书》上签上自己的名字,这一举动震惊了全世界
1915年11月,提出广义相对论引力方程的完整形式,并且成功地解释了水星近日点运动。
1916年3月,完成总结性论文《广义相对论的基础》。5月提出宇宙空间有限无界的假说。8月完成《关于辐射的量子理论》,总结量子论的发展,提出受激辐射理论
1917年,列宁领导的苏联社会主义革命胜利后,爱因斯坦热情地支持这个伟大的革命,赞扬这是一次对全世界将有决定性意义的、伟大的社会实验并表示:“我尊敬列宁,因为他是一位有完全自我牺牲精神,全心全意为实现社会正义而献身的人。我并不认为他的方法是切合实际的,但有一点可以肯定:像他这种类型的人,是人类良心的维护者和再造者。”
1918年11月,德国工人和士兵在俄国十月革命胜利的影响和鼓舞下,发动起义,推翻了德皇威廉二世下台第三天,爱因斯坦寄给他的母亲连续写了两张明信片,欢呼“伟大的事变发生了……亲身经历了这个事变是多么荣幸!” 二十年代到三十年代初期,爱因斯坦基本是个绝对的和平主义者。但侵略和掠夺战争不断发生的现实,打破了他美好的梦想。特别是1933年希特勒上台后,德国日益法西斯化,使爱因斯坦意识到新的野蛮战争不可避免,促使他改变了自己的观点。他明确表示:“当法律和人类尊严必需保卫时,我们一定要战斗。自从法西斯的危险到来后,现在我不再相信绝对的被动的和平主义是有效的了。只要法西斯主义统治欧洲,那就不会有和平。”由于爱因斯坦的进步活动,又因为他是犹太人,因而被德国纳粹分子列为重要的迫害对象,幸而他1932年底离开德国到美国讲学,才未遭毒手。他在柏林的住屋被查抄和捣毁,他的财产被没收,他的著作被焚毁,纳粹还悬赏二万马克要杀害他。面对纳粹分子暗杀的危险,爱因斯坦没有丝毫的畏惧,而是更坚定地战斗。当他的挚友劳厄写信劝他对政治问题采取明哲保身的态度时,他不顾个人安危,大声疾呼,指出法西斯就意味着战争,和平必须用武装来保卫,呼吁美国人民起来同法西斯作斗争。 当爱因斯坦后来从无线电广播知道美国对广岛、长崎投下原子弹,杀伤许多平民时他感到非常痛心。他后来写了一封告美国公民书,说:“我们将此种巨大力量解放的科学家们,对于一切事物都要优先负起责任,必须限制原子能绝对不能使用来杀害全人类,而是用来增进人类的幸福方面。”
1919年,爱因斯坦的理论被视为“人类思想史中最伟大的成就之一”。12月,接受德国唯一的名誉学位:罗斯托克大学的医学博士学位
1921年4月2日到5月30日间,为了给耶路撒冷的希伯莱大学的创建筹集资金,同魏茨曼一起首次访问美国。
1922年1月,完成关于统一场论的第一篇论文。7月受到被谋杀的威胁,暂离柏林1922年10月8日,爱因斯坦和艾尔莎在马赛乘轮船赴日本。沿途访问科伦坡、新加坡、香港和上海。1922年11月9日,在去日本途中,爱因斯坦因对光电效应作出解释而被授予1921年“诺贝尔物理学奖”。11月17日-12月29日,访问日本。
1923年7月,到哥德堡接受1921年度诺贝尔奖金。12月,第一次推测量子效应可能来自过度约束的广义相对论场方程。
1924年,发现了“波色-爱因斯坦凝聚”。
1925年以后,爱因斯坦全力以赴去探索统一场论。开头几年他非常乐观,以为胜利在望;后来发现困难重重,他认为现有的数学工具不够用。
1925年-1955年这30年中,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,爱因斯坦几乎把他全部的科学创造精力都用于统一场论的探索
1926年,被选为苏联科学院院士
1928年以后转入纯数学的探索。他尝试着用各种方法,但都没有取得具有真正物理意义的结果
1928年1月,被选为“德国人权同盟”(前身为德国“新祖国同盟”)理事
1929年3月,50岁生日,躲到郊外以避免生日庆祝会。6月28日获“普朗克奖章”。
1930年12月11日至1931年3月4日,爱因斯坦第二次到美国访问,在加利福尼亚州理工学院讲学
1932年7月,同弗洛伊德通信,讨论战争的心理问题;号召德国人民起来保卫魏玛共和国,全力反对法西斯
1933年1月30日,纳粹上台。
1933年3月10日,在帕莎第纳发表不回德国的声明,次日启程回欧洲。
1933年3月20日,纳粹搜查他的房屋,他发表抗议。后他在德国的财产被没收,著作被焚。
1935年5月,在百慕大正式申请永远在美国居住。是年,为使诺贝尔奖金(和平奖)赠予被关在纳粹集中营中的奥西茨基,而四处奔走
1937年3月声援中国“七君子”。
1937年,在两个助手合作下,他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,也是爱因斯坦在科学创造活动中所取得的最后一个重大成果。在统一场理论方面,他始终没有成功,他从不气馁,每次都满怀信心的从头开始。由于他远离了当时物理学研究的主流,独自去进攻当时没有条件解决的难题,因此,同20年代的处境相反,他晚年在物理学界非常孤立。可是他依然无所畏惧,毫不动摇地走他自己所认定的道路,直到临终前一天,他还在病床上准备继续他的统一场理论的数学计算。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于社会之外,一直关心着人类的文明和进步,并为之顽强、勇敢地战斗。他说过:“人只有献身于社会,才能找出那实际上是短暂而又有风险的生命的意义”,他自己正是这样去做的。
1938年9月,给五千年后的子孙写信,对资本主义社会现状表示不满。
1939年8月2日,上书罗斯福总统,建议美国抓紧原子能研究,防止德国抢先掌握原子弹
1940年5月22日,他致电罗斯福,反对美国的中立政策。
1940年10月1日取得美国国籍
1943年5月,作为科学顾问参与美国海军部工作
1944年为支持反法西斯战争以600万美元拍卖1905年狭义相对论论文手稿
1947年,他继续发表大量关于世界政府的言论。
1949年1月,写《对批评的回答》,对哥本哈根学派在文集《阿尔伯特·爱因斯坦:哲学家—科学家》中的批判进行反批判。
1950年2月13日,他发表电视演讲,反对美国制造氢弹。3月18日,在遗嘱上签字盖章
1951年,连续发表文章和信件,指出美国扩军备战政策是世界和平的严重障碍
1952年11月以色列第1任总统魏斯曼死后以色列政府请他担任第2任总统被拒绝
1954年3月,他被美国参议员麦卡锡公开斥责为“美国的敌人”。
1955年,爱因斯坦与罗素联名发表了反对核战争和呼吁世界和平的《罗素—爱因斯坦宣言》。
1955年4月18日1时25分,他在医院逝世。漫长艰难的探索广义相对论建成后,爱因斯坦依然感到不满足,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,即统一场论。



 爱因斯坦于1879 年3月14日诞生在德国北部的乌尔姆城,父亲是电气工程师。在家庭的薰陶下,他爱上了科学,不仅善于思考问题,而且喜欢文体活动。15岁时,全家离开德国来到意大利。后来,他考取瑞士苏黎世工业大学,尽管每天学习任务紧张,仍抽出一定时间散步,节假日还要出外旅游或划船。爱因斯坦的这种爱好,不单是从兴趣出发,而是为了提高学习效率。他常对人说:学习时间是个常数,它的效率却是个变数,单独追求学习时间是不明智的,最重要的是提高学习效率。他认为必须通过文体活动,才能获得充沛的精力,保持清醒的头脑,爱因斯坦还根据自己的亲身体会,总结出一个公式,即X=A+B+C。X代表成就,A代表劳动,B代表休息和活动,C代表少说废话。他把这个公式的内容,概括成两句话:工作和休息是走向成功之路的阶梯,珍惜时间是有所建树的重要条件。有一次,他要把墙上的一幅旧画换下来,就搬来一架梯子,一步一步爬上去。突然,他又想起一个问题,沉思起来,忘记自己在做什么了,猛的从梯子上摔下来。摔到地上以后,他顾不得疼痛,马上想到:人为什么会笔直地掉下来呢?看来物体总是沿着阻力最小的线路运动的。爱因斯坦想到这里便马上站立起来,一瘸一拐地走到桌边,提笔把自己的这个想法记了下来。这对他正在研究的问题——相对论有很大的启发。爱因斯坦在物理学上取得伟大成就以后,在世界上获得了很高的荣誉,但是他从来不图虚名,生活一直艰苦简朴。进入中年以后,才华横溢,成就越来越大,不少国家请他去访问和讲学。有一次,他去比利时访问,国王和王后特地成立了一个接待委员会。那一天,火车站上张灯结彩,鼓乐齐鸣,许多官员身穿笔直的礼服,准备隆重地欢迎这位杰出的科学家。火车到站以后,旅客纷纷走下车来,却不见爱因斯坦的影子,他到哪里去了呢?原来,他避开了那些欢迎的人,一位头发灰白又蓬乱的老人一手提着皮箱,一手拿着小提琴,由小车站步行走向王宫。负责招待的人没有迎来贵宾,正在焦急地向王后报告,爱因斯坦风尘仆仆地来到了。王后问他:“为什么不乘我派去的车子,偏偏徒步而行呢?”他笑着回答说:“王后,请不要见怪,我平生喜欢步行,运动带给了我无穷的乐趣。”爱因斯坦晚年时,还坚持劳动坚持锻炼,他经常从事一些家务劳动和栽花、浇水、剪枝,还经常邀请朋友去爬山,有意识地磨炼意志,锻炼身体。有一次爱因斯坦和居里夫人及其两个女儿,兴致勃勃地攀登瑞士东部的安加丁冰川。他们按照登山运动员的要求,身背干粮袋,手持木拐杖,顺着山径往上爬。在旅途中,爱因斯坦谈笑风生,十分活跃,好像年轻人一样。从此,人们赠给他一个光荣的称号,老年运动家。1955年4月18日1时25分,爱因斯坦在美国新泽西州普林斯顿大学医院去世,终年76岁。他生前立有遗嘱,要求把他的骨灰撒在不为人知的地方,不发讣告,不建坟墓,不立纪念碑。火化时免除所有公共集会,免除所有宗教仪式,免除所有花卉布置及所有音乐典礼。根据他的遗嘱,火化时在场的人只有:大儿子汉斯·爱因斯坦,遗嘱执行人、经济学家纳坦,爱因斯坦最忠实的合作者杜卡斯,助手诺伊施泰因,图书管理员范托娃,以及他的妻子等 12 人。没有奏乐,没有花卉,小教堂里一片寂静。只有遗嘱执行者纳坦在结束仪式时,念了歌德悼念席勒的诗,表达自己的哀思:我们全都获益匪浅,全世界都感谢他的教诲;那专属他个人的东西,早已传遍广大人群。他像行将陨灭的彗星,光华四射,把无限的光芒同他的光芒永相结合。爱因斯坦大脑没有被火化,现存放在美国新泽西州的普林斯顿大学。

 

个人著作
1901-1904年,在德国权威杂志《物理学年鉴》上发表了5篇有关热力学和黑体辐射等方面的研究
1905年3月,《关于光的产生和转变的一个启发性观点》,文中提出光量子学说和光电效应的基本定律,并在历史上第一次揭示了微观物体的波粒二象性,从而圆满地解释了光电效应。(为此获得1921年诺贝尔物理学奖)
1905年4月,《分子尺度的新测定》(获苏黎世大学哲学博士学位)
1905年5月,《根据分子运动论研究静止液体中悬浮微粒的运动》(有力地提供了原子真实存在布朗运动的证明)
1905年6月,长篇文献《论动体的电动力学》(完整提出了著名的狭义相对论理论,开创了物理学的新纪元)
1905年9月,《物体惯性和能量的关系》(提出了质量和能量的关系E=mc^2,为原子核能的释放和利用奠定了理论基础)
1916年《广义相对论基础》(提出了大质量物体的存在可引起时空连续场的弯曲,为黑洞、大爆炸等新的宇宙论提供了理论依据)

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