爱因斯坦奇迹
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7.统一场论,世界政府
人称他是世界主义的领头大象 行走在芸芸众生的战乱家园 他说,他只是普通的世界公民 高举着和平旗帜走在群众中间 “所有的人都能够过体面的生活” 他认为,这是众生的义务和人权 “人类的幸福和利益高于一切” 必须限制国家对个人权益的侵犯
“国家是为人民而建立的 而人民不是为国家而生存” 他的思想已在大众心中生根 民主和平是人类发展的根本 他醉心于研究宇宙的统一场论 同时,主张世界成立统一政府 建立“统一场论”尚未取得成功 组织“世界政府”也还相距遥远
5.宇宙探索,宇宙宗教
他指出天上的光线要弯曲 牛顿的引力定律需要改变 星体并不在它看似的地方 宇宙的物理图象更为壮观 从旋转的圆盘测量圆周率 得出是非欧几何的空间 在旋转的圆盘中有引力 几何与引力需要同步发展
他解的场方程得出稳定的宇宙 宇宙在膨胀,这是哈勃的发现 最新观测到宇宙在加速膨胀 暗物质暗能量充满了整个空间 有人说他在做“白痴的梦” 有人说他是“一个时代的神话” 他坚持说:“上帝不会掷骰子” 难道他真知道上帝在干啥
2005年7月,“第22届国际科学史大 会”在北京召开,大会宣布7月26日 为“爱因斯坦日”。在“爱因斯坦 年”中“爱因斯坦日”的这天,我 写下了《爱因斯坦奇迹》,这样一 首论述诗,几经修改,共有8节,每 节8段,共256行,3578字。
[美]亚伯拉罕.派斯:爱因斯坦传,商务印书馆, 2004.(Abraham Pais : „ SUBTLE IS THE LORD ‟ THE SCIENCE AND THE LIFE OF ALBERT EINSTEIN . Oxford University Press 1982.) 方在庆,李 勇 等译. “43岁那年,爱因斯坦携他的第二位妻子到过东 方.在这次远行中,他们到了上海和香港.诸如 此类的接触有助于唤醒爱因斯坦对孔夫子学说 持久的钦佩.” “仅管爱因斯坦与其他文化的直接接触有限,却 一生都强烈地希望全世界各国人民和谐共存. 他常常表达这样的观点:科学能够在促进民族 之间的共同理解方面起到重要作用.”
2.家庭、社会、科学、艺术
阿尔伯特· 爱因斯坦 我想亲切称呼他为阿爱 阿爱从小憎恶战争想往和平 他对人类有一颗慈悲的爱心 他敬仰哥白尼、伽利略、牛顿…… 他的理论同他们一脉相承 他尊敬马赫、洛伦兹、普朗克…… 他的成就与他们密不可分
阿爱的父亲和叔叔曾生产电器 他体验过生活中的电磁理论 瑞士的钟表,要求较准时间 他直觉地知道什么叫同时性 他在大学里钻研物理学前沿 理论根基深,又迷恋物理实验 在专பைடு நூலகம்局要对申请作出判断 引导他的科学思维走向尖端
爱因斯坦奇迹
查有梁
联合国会员国大会(UNGA)一致通过 英、法等国提案,宣布2005年为“国 际物理年”,其理由是:(1)物理 学是人类了解自然的基础科学;(2) 物理学之应用是技术进步的基石; (3)物理学教育提供了人类进步所 需的知识与人才;(4)2005年是爱 因斯坦作出开创性科学发现的一百周 年。
构造性理论
爱因斯坦在1905年关于“测定分 子”,“布朗运动”,“光量子假说”是构 造性理论.构造性理论的优点是“综合性, 适应性和明确性”.构造性理论运用“建 构模式的方法”,去分析问题,解决问题. 统计涨落模式的运用,导致了爱因斯坦对 “波粒二象性”的理解.对量子力学作出 重大贡献.
爱因斯坦的理想图景:(统一场论)
他不断地向他们讲述新的理论 不断地倾听朋友们的反映再反省 贝索建议他读马赫的《力学史评》 他受到很大启发,学者需要有知心 培根说:“知识就是力量” 阿爱说:“想象力比知识更重要” 他常常从“无”中去想象“有” 又常常从“有”中去想象“无”
他首先想象出“视觉意象” 然后,才应用语言表达思想 他说:“想象是进化的源泉” 创造性思维发出自由的闪光 想象可以做理想实验尽情奔放 或与光波前进,或与落体同降 或在虚空中加速,或在转盘上飞翔 科学想象,给人们创造了希望
在失业和生活困境之中 靠洞察和毅力做出重大贡献 无知和偏见,群起而攻之 他却独立判断,处之泰然 爱因斯坦拉着心爱的小提琴 努力寻找浩瀚宇宙的和弦 爱因斯坦即兴地弹奏着钢琴 想象沉思量子在如何跃迁
他推知原子可以受激而发光 “激光”终于应用到方方面面 他淡泊名利,沉醉理解自然 谁又能先站在爱因斯坦之肩? 爱因斯坦或迟或早会被超越 但是,这不可能预先做测算 只有高高地站在巨人肩上 才有可能看得更远,更远
“欧洲300年文明展”有三张落地照片:
第一个是爱因斯坦(1879-1955),因为他 对人类认识客观物质世界作出重大贡献. 第二个是马克思(1818-1883),因为他对 认识人类社会作出重大贡献. 第三个是弗洛依德(1856-1939),因为他 对认识人类自身作出重大贡献. 这三个伟人对待“暴力”的认识“和而 不同”
人是孤立的、独立的个体 这就好像是相互间隔的“粒子” 人又是自然和社会中的部分 这就好像是在场中的“波” 他将他的科学思想和理论 自然引申入社会和人生 变换了对象,又有不变性 人与宇宙获得惬意的对称
“权威是真理的最大敌人” 虚心才能成为最好的学生 他不相信有人格化的上帝 这种上帝正是权威的化身 国家权力的过分集中 滥用权力,必然伤害人民 需要建立超国家的世界政府 统一地制止战争,维护和平
德国、瑞士等国,宣布2005年为 “爱因斯坦年”。爱因斯坦生于 1987年3月14日,逝世于1955年4月 18日。2005年既是爱因斯坦发表狭 义相对论等重要成果的一百周年, 又是纪念爱因斯坦逝世50周年。 1999年,世纪之末,新千年开始之 际,世界上不少大众传播媒体评选 爱因斯坦为“世纪风云人物”、 “千年风云人物”。
1905年,是爱因斯坦奇迹年 他从运动的电子看出相对性概念 他从运动的光子看出要修改时间 他揭示了惯性质量与能量相关 他想象自己与电子一起运动 电磁场方程应当保持不变 他想象自己与光子一起运动 牛顿力学与电磁理论应当相关
物理学进入一个崭新时代 物质结构的“诸子百家” 一个一个一个地原形显现 粒子和场的作用,一目了然 很多人想尽办法同他挑战 试图将相对论的成果推翻 他并不怕别人超越和攻击 留下了许多的问题和疑难
爱因斯坦敬畏宇宙的规律 爱因斯坦坚信生命的神圣 爱因斯坦崇尚个人的自由 爱因斯坦珍爱文化的传承 爱因斯坦讨厌无知的愚昧 爱因斯坦憎恶战争的残忍 爱因斯坦拒绝迷信的恐惧 爱因斯坦否定名利的竞争
他的哲学思想关键词是“统一” 他的物理思想关键词是“对称” 他的教育思想关键词是“和谐” 他的社会思想关键词是“和平” 膨胀的宇宙中有亿亿万万颗星星 小小的地球却已经出名 “爱因斯坦曾在此居住” 他的成就在智慧的天体中永存
他们建立“奥林比亚科学院” 几个朋友在一起按时谈地论天 认真研读科学、文学、哲学经典 艰苦的环境,难得的乐观 在母亲的熏陶下,他爱好音乐 巴赫的作品像结构优美的数学 他喜爱演奏莫扎特的奏鸣曲 因为它表达了宇宙的韵律与谐和
他的艺术修养促进了科学探索 他的科学造诣丰富了艺术生活 从相对论可以领略到巴赫的音乐 他的理论美潜藏着莫扎特的乐曲 卓别林大师的表演人人能懂 爱因斯坦理论大众不知所云 这两个极端都是“特大新闻” 媒体创造出了天才中的精英
爱因斯坦要求统一场论应该是严格因果 的.它能统一引力作用和电磁作用,物理粒 子应作为普遍的场方想程的特解而出现, 而量子假设应该作为普遍场方的一个结 果.他在1954年写道:“我想,物理学很可能 不能以场的概念,即连续的结构为基础.在 那种情况下,我的整个城堡,包括引力论,以 及其他现代物理学,都将荡然无存.”
4.成功之道,曲曲折折
爱因斯坦是人,不是神仙 他的成功是站在巨人之肩 深刻的洞察,深邃的前瞻, 抓住前沿,敏锐的真知灼见 他个性孤独,约束情感 集中全部智慧,攻克难关 他善于直觉,逻辑精炼 重理性思维,也重实验经验
同学米列娃的确对他有帮助 他们也曾经一起讨论物理前沿 爱情曾一度鼓舞他去钻研 但相对论并非米列娃的发现 他可怜的大女儿幼年病逝 他聪明的小儿子神经错乱 第一位夫人米列娃同他闹翻 家庭生活的日子并不美满
3.兴趣、交往、想象
1905年,中国政府正式宣布 废除科举,不考儒家经典 已经编译了物理学课本 开始学习物质的力热声光电 历经100年,中华民族在发展 中国人对现代物理有了贡献 掌握了核能,卫星上了天 学子们试图超越爱因斯坦
孔子孟子与分子原子 并没有什么天大的矛盾 中国人需要现代科学技术 全世界都需要“仁者爱人” 孔子说:“三人行必有吾师” 阿爱说:“兴趣是最好的老师” 爱因斯坦结交了三个好友: 贝索、哈比希特和索洛文
8.观点、贡献、评价、永存
他是道德高尚的世界公民 他反对迷信权威和崇拜个人 他一贯坚信人人生而平等 他认为使用暴力只有破坏性 他慎重申明,他不是什么超人 他主张对每个人都要公平公正 他说,人们对他的评价过了份 已经大大超过了他的实际水准
他主张独立思考,发展个性 教育要激发对科学的好奇心 他强调用榜样的真善美的力量 让学生在行动中,学会求知和做人 他坚信自然有内在统一性 他追求宇宙规律的外在实证 他鉴赏审美的视点是“简单” 他确认物理世界有“因果”可循
物质世界是一个“宇宙钟” 我们可以看到针尖数字的运动 宇宙内部是什么样的实在 这个课题是在永恒探究之中 宇宙钟内是力学机械装置 还是电子光子的来回跳动? 是服从因果性的相对论原理 还是随机的将量子理论遵从?
他说:“理论构造能把握实在” 好奇和惊异是创新的心理状态 这就是爱因斯坦探索的动力 用理论实在去逼近客观实在 他不承认有极终的理论 美的理论要人去不断发明 狭义相对论否定了一种以太 广义相对论又使另一种以太产生
用一句话来概括爱因斯坦的一生: “他是我所知道的最自由的人.” 用一句话来写爱因斯坦的科学传记: “同他以前和以后的任何人相比,他更好 地发明了不变性原理,更好地运用了统计 涨落.”
原理理论
爱因斯坦在1905年創立的狭义相对论是 原理理论.原理理论具有“逻辑的完整性 和基础的可靠性.”原理理论应用“探索 性演绎法”,得出的结论要与实验相符合. 狭义相对论揭示了:真空中时空的关系和 结构.它将牛顿力学与麦克斯韦电磁理论, 在新的运动学基础上统一起来.深化了对 惯性的理解.
物理学的核心概念
力、功、能、熵、场
物质的结构性
时间的相对性
空间的弯曲性
波粒二象性
不确定性原理
爱因斯坦奇迹
1.诸子百家,时间空间 2.家庭、社会、科学、艺术 3.兴趣、交往、想象 4.成功之道,曲曲折折 5.宇宙探索,宇宙宗教 6.经验、理性、实在
7.统一场论,世界政府
8.观点、贡献、评价、永存
“上帝难以捉摸,但不怀恶意” 他想看上帝的底牌,上帝不生气 宇宙的和谐,自然的奥秘 他总是感到惊讶和着迷 他不相信有“拟人的上帝” 不相信上帝对人间直接干预 他是信仰斯宾诺莎的“宇宙宗教” 是因为茫茫的宇宙实在是太神奇
不相信超自然,但必须超自我 要在认知基础上,实现解脱 理解客观规律,探索宇宙奥秘 人与整个自然要真正融合 寻觅理性概括,领悟宇宙谐和 坚信大自然固有的因果 坦然面对生死,终生迷恋科学 为智慧追求真理而快乐
1.诸子百家,时间空间
当中国人还在不断背诵 老子、孔子、孟子、荀子…… 西方的科学家却专心研究 分子、原子、电子、光子 诸子百家都是杰出的学者 需要继承他们的宝贵思想 物质世界中的“诸子百家” 同样需要研究他们的性质
一些权威的物理学家声称 它们不是真实的客观存在 分子、原子,人不能感知 更小的电子、光子更不可知 1905年,是物理学的幸运年 26岁的爱因斯坦发表论文五篇 证明了分子、原子确实存在 揭示出电子和光子的转换
6.经验、理性、实在
他在经验和理性间自由运动 他坚信经验是理论的唯一判据 理性不可能永远地天马行空 最终还是要落到实在的大地 理性是理解自然的钥匙 是人类思维的自由发明 人创造理论去模拟客观实在 面对客观实在可以有多种理论
自然界是一本打开的天书 人人都可以去思考去阅读 经验不可能推知归纳出原理 对理性的理解需要“顿悟” 在实验和理论的争辩之间 他总保持着“中庸之道” 实验验证在整体上才是可能 概念和原理可以自由创造