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爱因斯坦:世界最伟大的物理学家之一,帮助人类打开原子能大门

2024-07-24科学

他可是当下全球特别了不起的物理学家之一,他搞出来的研究理论给发展原子能还有制造原子弹提供了可能。

而且一点儿都不夸张地讲,他的理论间接地助力了盟军在二战里打败了轴心国,特别是把日本给打败了。

他就是咱们今儿个要讲的那个人——阿尔伯特·爱因斯坦。

【早年生活】

1879 年 3 月 14 日,阿尔伯特·爱因斯坦在德国乌尔姆出生,他爸妈都是犹太人。

爱因斯坦出生满一年的时候,他父亲赫尔曼·爱因斯坦生意搞砸了,全家搬到慕尼黑,跟弟弟雅各布做起新的电子生意。1881 年在慕尼黑,阿尔伯特的妹妹玛雅降临人世。阿尔伯特和妹妹年龄就差两岁,他特别疼爱妹妹,一辈子感情都好得很。

虽说如今爱因斯坦被当作天才的典型代表,可在他人生的头二十年,好多人觉得爱因斯坦完全不是这样。

爱因斯坦三岁了还不会说话,这可把他父母急坏了,都以为他身体有毛病。上学以后呢,爱因斯坦也没得到老师们的夸奖。从小学一直到大学,他的老师和教授都说他又懒、又马虎、还不听话。好多老师都觉得他这辈子都不可能有啥出息。

15 岁的爱因斯坦,高中学业没完成,就打算直接去申请瑞士苏黎世有名的理工学院。头一回参加入学考试他没成功,不过他在当地一所高中学了一年,1896 年 10 月又参加入学考试,这回通过了。

进了理工学院,爱因斯坦又讨厌上学啦。他觉得教授就教些老掉牙的科学,所以爱因斯坦老是逃课,宁可在家看最新的科学理论。

1900 年,爱因斯坦毕业啦,可这把他给难住了,由于没有老师给他写推荐信,工作根本就找不着。

差不多两年的时间,爱因斯坦都是做些短期工作。后来多亏一位朋友帮忙,他在伯尔尼的瑞士专利局得到了一份专利文员的活儿。这下总算有了工作,也稳定了些,爱因斯坦这才和他大学时的恋人马里奇结了婚。

这两口子后来生了两个儿子,一个叫汉斯·艾伯特,另一个叫爱德华。

【惊人理论】

1905 年,爱因斯坦在专利局上班的时候,写了五篇科学论文,都发表在【Annalen der Physik】上,这可是物理学方面的主流期刊。

在一篇论文里,爱因斯坦给出一个理论,光不光是呈波的形态传播,还以粒子的形式存在呢,这个理论把光电效应给解释清楚了。爱因斯坦自己把这特别的理论说成是「革命性的」。这就是爱因斯坦凭它拿到 1921 年诺贝尔物理学奖的那个理论。

他的第三篇论文讲的是爱因斯坦的「狭义相对论」,爱因斯坦在里头表明,空间和时间并非是绝对的。爱因斯坦讲,只有光速不变,其他的空间和时间都得看观察者所处的位置。

不光空间和时间不是绝对的,爱因斯坦还察觉,一直被当作完全不一样的能量和质量,其实是能够相互转换的,并且给出了让后人惊叹的方程式:E=mc^2。这个式子表明了很少的一点质量能变成特别巨大的能量,直接推动了后来原子弹的发明。

在这些文章发表的时候,爱因斯坦才 26 岁呢,他对科学的贡献已经超过了艾萨克·牛顿爵士之后的所有人。

1909 年,在他的理论首次发表过了四年的时候,爱因斯坦总算得到了教职。

随着爱因斯坦在科学界的名声越来越响,新的、更棒的工作机会纷纷找上门来。短短几年里,爱因斯坦先后在苏黎世大学、布拉格的德国大学工作,接着又回到苏黎世的理工学院。

老是搬家,爱因斯坦参加的会议又多,再加上他一门心思扑在科学上,这让米列娃(爱因斯坦的妻子)觉得自己被冷落了,特别孤单。1913 年,爱因斯坦得到了柏林大学教授的职位,妻子不想让他去,可爱因斯坦左思右想,最后还是决定接受这个职位。

到了柏林没多久,米列娃跟爱因斯坦就分道扬镳了。米列娃明白这婚姻没法挽回,就带着孩子回了苏黎世,他俩在 1919 年正式离了婚。

【享誉全球】

在第一次世界大战的时候,爱因斯坦待在柏林,一门心思地钻研新理论,工作起来就跟入迷了似的。

1917 年,压力把他给整垮了,他病倒啦——被确诊是胆结石,随后爱因斯坦就在家里养了好长一阵子。

就在这段日子,爱因斯坦亮出了他的广义相对论,这一理论琢磨了加速度与引力给时间和空间带来的作用。要是爱因斯坦的理论没错,那太阳的引力会让恒星发出的光变弯。

1919 年,爱因斯坦的广义相对论能在日食时接受检验。1919 年 5 月,有两位英国天文学家搞了一次探险,观测日食还记录了弯曲的光线。1919 年 11 月,他们的发现被公布了。

在第一次世界大战的时候出了好多流血的大事儿,全世界的人都盼着能知道本国以外的消息,爱因斯坦就这么一下子出名了。

这不光是他那具有革命性的理论,更让大众感兴趣的是爱因斯坦的平常模样——爱因斯坦头发乱糟糟的、衣服不合身、有着像母鹿似的眼睛,还有诙谐的迷人特质,这让他特受普通人欢迎。

他是个天才,不过为人却很随和亲切。

爱因斯坦一下子出了名,不管走到啥地方,都有记者和摄影师追着他。他得了荣誉学位,还被让去各国访问。

【成为国家公敌】

在 20 世纪 30 年代初,德国的政治氛围有了极大的改变。1933 年希特勒上台后,爱因斯坦去了美国。纳粹马上把爱因斯坦当作国家的敌人,把他的房子给洗劫了,还烧了他的书。

死亡威胁一来,爱因斯坦就把去新泽西州普林斯顿高等研究所任职的计划定下来了。他在 1933 年 10 月 17 日到了普林斯顿。

在纳粹掌控德国之前,爱因斯坦一直都是坚定的和平主义者。但当纳粹占领的欧洲传出那些让人痛心的事儿,爱因斯坦就重新审视了自己的和平主义理想。

1939 年 7 月,科学家利奥·西拉德跟尤金·维格纳去找爱因斯坦,一起探讨德国造原子弹的可能性。

德国制造这类破坏性武器的情况促使爱因斯坦给罗斯福总统写信,提醒他留意这种有巨大潜在威胁的武器。对此,罗斯福搞了曼哈顿计划,把一群美国科学家聚到一起,让他们赶在德国之前,造出能用的原子弹。

虽然爱因斯坦的信推动了曼哈顿计划,可他本人压根就没参与制造原子弹。

1922 年往后直到生命结束,爱因斯坦始终在找「统一场论」,他坚信「上帝不掷骰子」,一门心思寻找一个能把基本粒子之间所有基本物理学力都结合起来的单一、统一的理论,可惜的是,爱因斯坦始终没找到。

二战结束后的那几年,爱因斯坦提倡世界政府和公民权利。1952 年,以色列首任总统哈伊姆·魏茨曼过世后,有人让爱因斯坦当以色列总统。可爱因斯坦觉得自己不善于搞政治,加上年纪大了没法从头开始,就拒绝了这一邀请。

1955 年 4 月 12 号,爱因斯坦在自家晕倒了。才过了六天,他就因为脉瘤破裂走了,当时 76 岁。

资料出处:

【爱因斯坦年】Smithsonian.com,史密森学会,2005 年 6 月 1 号。【爱因斯坦】Biography.com,A&E Networks Television,2019 年 2 月 14 号。Kuepper,汉斯 - 约瑟夫。【爱因斯坦论文集】阿尔伯特·爱因斯坦 - 荣誉、奖项与奖赏。