第23章 愛因斯坦:超越時空與廣義相對論的革命_古代曆史著名人物_思兔 
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第23章 愛因斯坦:超越時空與廣義相對論的革命(1 / 2)

一、早年生活

1879年3月14日,阿爾伯特·愛因斯坦出生在德國烏爾姆市班霍夫街135號,父母赫爾曼·愛因斯坦和寶琳·科赫都是猶太人。1880年,愛因斯坦一家遷居慕尼黑,這裡成為愛因斯坦童年和青少年時期的主要居住地。在慕尼黑,愛因斯坦進入了路易波爾德高級中學接受教育。在這段時間裡,他接受了宗教教育,並在1888年進行了受戒儀式,弗裡德曼是他的指導老師。

1889年,愛因斯坦的生活發生了一個重要的轉折點。當時,一位名叫塔爾梅的醫科大學生經常來愛因斯坦家中做客,他向年輕的愛因斯坦介紹了各種科普讀物和哲學著作。這些書籍極大地激發了愛因斯坦的好奇心和求知欲,使他對科學和哲學產生了濃厚的興趣。1891年,愛因斯坦開始自學歐幾裡得幾何,對數學產生了狂熱的喜愛。隨後,他又開始自學高等數學,展現了驚人的自學能力。

1892年,愛因斯坦開始閱讀伊曼努爾·康德的哲學著作,這進一步拓寬了他的思維視野。1894年,愛因斯坦一家因為商業上的原因移居意大利米蘭。愛因斯坦留在慕尼黑繼續完成學業,但不久後他也前往米蘭與家人團聚。1895年,愛因斯坦自學完成了微積分課程。同年,他嘗試報考瑞士聯邦理工學院,但由於未能通過入學考試,他不得不重新規劃自己的未來。在這一時期,愛因斯坦開始思考一些物理學的基本問題,特彆是當一個人以光速運動時會看到什麼現象,對經典理論的內在矛盾產生了深深的困惑。

1896年,愛因斯坦在阿勞州立中學獲得了畢業證書,並於10月29日遷居蘇黎世,進入瑞士聯邦理工學院就讀。在蘇黎世,愛因斯坦結識了許多誌同道合的朋友,其中包括未來的妻子米列娃·瑪麗克。1899年10月19日,愛因斯坦正式申請瑞士公民權,這標誌著他開始融入瑞士社會。1900年8月,愛因斯坦順利畢業,同年12月,他完成了論文《由毛細管現象得到的推論》,這篇論文次年發表在德國萊比錫的《物理年鑒》上。同年,愛因斯坦正式加入了瑞士國籍。

1901年3月21日,愛因斯坦正式取得瑞士國籍。這一年,他完成了關於電勢差的熱力學理論的論文。1902年6月16日,愛因斯坦被瑞士伯爾尼專利局雇傭,這份工作為他了穩定的收入,也讓他有更多的時間進行科學研究。1903年,愛因斯坦與米列娃·瑪麗克結婚,他們在此之前已經有了一個女兒。1904年9月,愛因斯坦由專利局的試用人員轉為正式三級技術員。

1905年是愛因斯坦的“奇跡年”。這一年,他發表了四篇劃時代的論文,徹底改變了物理學的麵貌。3月,愛因斯坦發表了“量子論”,提出光量子假說,成功解釋了光電效應。4月,他向蘇黎世大學提交了論文《分子大小的新測定法》,並因此獲得了博士學位。5月,愛因斯坦完成了《論動體的電動力學》,這篇論文獨立而完整地提出了狹義相對性原理,開創了物理學的新紀元。1906年4月,愛因斯坦晉升為專利局二級技術員。11月,他完成了關於固體比熱的論文,這是關於固體的量子論的第一篇論文。

1907年,愛因斯坦再次升職,成為專利局一級技術員。1908年10月,他開始兼任伯爾尼大學的編外講師,這標誌著他正式步入學術界。1909年10月,愛因斯坦離開伯爾尼專利局,擔任蘇黎世大學理論物理學副教授。1910年10月,他完成了關於臨界乳光的論文,進一步鞏固了他在物理學界的聲譽。1911年,愛因斯坦從瑞士遷居到捷克布拉格,擔任布拉格大學的教授。1912年,他提出了“光化當量”定律,繼續在光學領域做出重要貢獻。1913年,愛因斯坦重返德國,擔任柏林威廉皇帝物理研究所所長和柏林洪堡大學教授,並當選為普魯士科學院院士。

二、柏林歲月

1914年4月,阿爾伯特·愛因斯坦接受了德國科學界的邀請,遷居到柏林。這次遷移標誌著他職業生涯的一個重要轉折點。然而,幾個月後,第一次世界大戰爆發,柏林迅速成為戰爭的中心。儘管身處戰爭的發源地,周圍充滿了戰爭鼓吹者的氛圍,愛因斯坦卻堅決地表明了自己的反戰態度。

1914年9月,愛因斯坦參與發起了反戰團體“新祖國同盟”。這個組織致力於反對戰爭和軍國主義,但在當時的政治環境下,很快被宣布為非法,成員們遭受了逮捕和迫害。即便如此,愛因斯坦仍然堅持參加這個組織的秘密活動,表現出他堅定的和平信念。10月,德國的科學界和文化界在軍國主義分子的操縱和煽動下,發表了一份名為“文明世界的宣言”的文件,為德國發動的侵略戰爭辯護,鼓吹德國高於一切,全世界都應該接受“真正德國精神”。在“宣言”上簽名的有93人,都是當時德國有聲望的科學家、藝術家和牧師,包括能斯脫、倫琴、奧斯特瓦爾德、普朗克等知名人士。當征求愛因斯坦簽名時,他斷然拒絕了,而同時,他卻毅然在反戰的《告歐洲人書》上簽上了自己的名字,這一舉動進一步彰顯了他的和平主義立場。

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1915年11月,愛因斯坦在柏林提出了廣義相對論引力方程的完整形式,並成功地解釋了水星近日點的進動問題。這一成就不僅鞏固了他在物理學界的崇高地位,也為廣義相對論的最終確立奠定了基礎。1916年3月,愛因斯坦完成了總結性論文《廣義相對論的基礎》,係統地闡述了廣義相對論的理論框架。同年5月,他提出了宇宙空間有限無界的假說,這一假說對後來的宇宙學研究產生了深遠影響。8月,愛因斯坦又完成了一篇關於輻射的量子理論的論文,總結了量子論的發展,提出了受激輻射理論,為激光的發明奠定了理論基礎。

然而,這段時間對愛因斯坦來說並不全是科學上的成功。1917年初,他患上了多種疾病,包括肝病和胃潰瘍。他的健康狀況急劇惡化,不得不暫時中斷了科研工作。在這段艱難的時期,他的表姐埃爾莎·洛文塔爾給予了他無私的照顧和支持。埃爾莎的悉心照料幫助愛因斯坦逐漸恢複了健康,這段經曆也加深了他們之間的感情。愛因斯坦與埃爾莎的關係逐漸發展,最終在1919年10月1日,他接管了德皇威廉物理研究所的管理工作。1919年,愛因斯坦與第一任妻子米列娃·瑪麗克正式離婚。同年,他與表姐埃爾莎·洛文塔爾結婚。

三、物理巨匠

1921年1月,阿爾伯特·愛因斯坦開始了他繁忙的國際訪問行程。他首先訪問了布拉格和維也納,期間在普魯士科學院作了《幾何學和經驗》的報告,展示了他在理論物理學領域的深刻見解。2月,愛因斯坦前往荷蘭阿姆斯特丹,參加了國際工聯會議,積極投身於社會和政治活動。4月5日至5月30日,為了給以色列耶路撒冷的希伯來大學的創建籌集資金,愛因斯坦與魏茨曼一同首次訪問美國。此次訪問不僅為希伯來大學籌集了大量資金,也使愛因斯坦在美國科學界和公眾中獲得了極高的聲望。在哥倫比亞大學,他被授予巴納德勳章,並在白宮受到了哈丁總統的接見。訪問期間,愛因斯坦還在芝加哥、波士頓和普林斯頓進行了四次關於相對論的講學,進一步普及了相對論的科學思想。

6月,愛因斯坦訪問了英國,參觀了牛頓的墓地,表達了對這位偉大科學家的敬意。這次訪問不僅是一次科學朝聖,也是一次文化交流,進一步鞏固了愛因斯坦在國際科學界的地位。

1922年1月,愛因斯坦完成了關於統一場論的第一篇論文,試圖將電磁場和引力場統一在一個理論框架內。這一嘗試雖然沒有立即取得成功,但為後來的物理學家了重要的思路。3月至4月,愛因斯坦訪問了法國,努力促使法德關係正常化。在此期間,他還發表了一篇批判馬赫哲學的談話,進一步闡述了自己對科學哲學的看法。4月,愛因斯坦加入了國際聯盟知識界合作委員會,積極參與國際事務。

7月,愛因斯坦收到了死亡威脅,不得不暫時離開柏林,前往安全的地方避難。在逃亡途中,他訪問了科倫坡、新加坡、中國香港和上海,這些旅行不僅豐富了他的個人經曆,也擴大了他的國際影響力。11月9日,愛因斯坦在從日本到上海的途中,通過電報得知自己被授予1921年諾貝爾物理學獎,這一消息使他感到既意外又欣慰。

1923年2月2日,愛因斯坦從日本返回途中,訪問了巴勒斯坦,逗留了12天。這次訪問對愛因斯坦來說意義重大,他不僅為希伯來大學的建設了支持,還深入了解了巴勒斯坦的猶太社區。2月8日,愛因斯坦成為特拉維夫市的第一個名譽公民,這一榮譽不僅是對他個人的肯定,也是對他在科學和社會活動中的貢獻的認可。

從巴勒斯坦返回德國途中,愛因斯坦訪問了西班牙,進一步擴展了他的國際視野。3月,愛因斯坦對國際聯盟的能力感到失望,向國聯提出了辭職。6月至7月,他積極參與創建“新俄朋友協會”,並成為其執行委員會委員,致力於促進國際間的友好合作。7月,愛因斯坦前往哥德堡接受1921年度諾貝爾獎金,並發表了一篇關於相對論的演講,以此表達對獲得諾貝爾獎金的感激之情。12月,愛因斯坦第一次推測量子效應可能來自過度約束的廣義相對論場方程。

四、參與反戰

1924年,愛因斯坦加入柏林的猶太組織,並成為繳納會費的會員,這標誌著他更加積極地參與猶太社區的活動。同年12月,愛因斯坦取得了最後一個重大發現,從統計漲落的分析中得出了一個波和物質締合的獨立論證,這一發現進一步支持了量子力學的發展。此外,他還發現了玻色—愛因斯坦凝聚態,這一現象在低溫條件下,大量粒子會凝聚成同一個量子態,為後來的超流體和超導體研究了重要理論基礎。

1925年,愛因斯坦受聘為德蘇合作團體“東方文化技術協會”理事,積極參與國際交流與合作。5月至6月,他前往南美洲訪問,期間與甘地和其他人一起,在拒絕服兵役的聲明上簽字,明確表達了他對和平與非暴力的堅定支持。同年,愛因斯坦接受了科普列獎章,為希伯來大學的董事會工作,並發表了《非歐幾裡得幾何和物理學》一文,進一步探討了相對論與幾何學的關係。

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1926年,愛因斯坦與海森堡就量子力學的哲學問題進行了深入討論,這些討論不僅推動了量子力學的發展,也引發了科學界對微觀世界本質的廣泛思考。同年,愛因斯坦接受了“皇家天文學家”的金質獎章,並被選為蘇聯科學院院士,這些榮譽進一步鞏固了他在國際科學界的崇高地位。

1927年2月,愛因斯坦在巴比塞起草的反法西斯宣言上簽名,積極參與反法西斯鬥爭。同年,他參加國際反帝大同盟,並被選為名譽主席。10月,愛因斯坦參加了第五屆布魯塞爾索爾維物理討論會,與哥本哈根學派就量子力學的解釋問題展開了激烈的論戰。這次論戰不僅深化了科學界對量子力學的理解,也展示了愛因斯坦對科學真理的執著追求。同年,他還發表了《牛頓力學及其對理論物理學發展的影響》,回顧了經典力學的曆史和影響。

1928年1月,愛因斯坦被選為“德國人權同盟”(前身為德國“新祖國同盟”)理事,繼續積極參與和平與人權活動。春天,由於身體過度勞累,健康狀況不佳,愛因斯坦前往瑞士達沃斯療養,並為青年講學,傳遞科學知識和人道主義精神。同年,他發表了《物理學的基本概念至其最近的變化》,係統地總結了物理學的最新進展。4月,海倫·杜卡斯開始到愛因斯坦家擔任終生的私人秘書,為他的生活和工作了重要支持。

1929年2月,愛因斯坦發表了《統一場論》,試圖將電磁場和引力場統一在一個理論框架內。3月,他度過了50歲的生日,為了避免過多的慶祝活動,他特意躲到郊外。同年,愛因斯坦第一次訪問比利時皇室,與伊麗莎白女王結下了深厚的友誼,直到去世前一直與比利時女王保持通信。9月,愛因斯坦同法國數學家阿達馬進行了關於戰爭與和平問題的爭論,堅定地表示無條件地反對一切戰爭,展現了他堅定的和平主義立場。這一年,他還獲得了普朗克獎章,進一步肯定了他在科學界的卓越貢獻。

1930年,愛因斯坦因不滿國際聯盟在改善國際關係上的無所作為,提出了辭職。5月,他在“國際婦女和平與自由同盟”的世界裁軍聲明上簽字,繼續積極參與和平運動。7月,愛因斯坦與印度詩人泰戈爾就真理的客觀性問題進行了辯論,這場辯論不僅涉及科學,也觸及了哲學和文化層麵。12月11日至次年3月4日,愛因斯坦第一次到美國訪問,主要在加州理工學院講學。12月13日,紐約市長沃克向愛因斯坦贈送了紐約市的金鑰匙,表達了對他的高度尊重。12月19日至101novel.com日,愛因斯坦訪問了古巴。在此期間,他發表了《我的世界觀》和《宗教和科學》等文章,進一步闡述了他的哲學和宗教觀點。

1931年3月,愛因斯坦從美國返回柏林。5月,他訪問了英國,並在牛津大學講學,進一步傳播了他的科學思想。11月,愛因斯坦號召各國對日本實施經濟封鎖,以製止其對中國的軍事侵略,展現了他對國際正義和和平的堅定支持。12月,愛因斯坦再度前往加利福尼亞講學,為參加1932年國際裁軍會議,他特地發表了一係列文章和演講,呼籲國際社會共同努力,實現和平與裁軍。同年,他還發表了《麥克斯韋對物理實在觀念發展的影響》

五、移民美國



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