阿尔伯特·爱因斯坦

阿尔伯特·爱因斯坦——20世纪最伟大的科学家
爱因斯坦(1879年3月14日-1955年4月18日)举世闻名的德裔美国科学家，现代物理学的开创者和奠基人。

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。

生平
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，父母都是犹太人。

1886年，爱因斯坦在慕尼黑公立学校读书。

1888年，爱因斯坦入路易波尔德高级中学学习。

1889年，在医科大学生塔尔梅引导下，读通俗科学和哲学著作。

1891年，自学欧几里德几何学，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。

1896年，获阿劳中学毕业证书。

10月，进苏黎世联邦工业大学师范系学习物理。

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。

1901年，取得瑞士国籍。

在5~7月完成电势差的热力学理论的论文。

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。

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。

第一次世界大战爆
发。

爱因斯坦参与发起反战团体“新祖国同盟”。

爱因斯坦拒绝在鼓吹德国高于一切的“宣言”上签名，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。

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”。

1921年，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。

在去日本途中，爱因斯坦被授予1921年“诺贝尔物理学奖”。

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。

以后的30年中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，转入纯数学的探索。

1929年，为避免50岁生日庆祝会躲到郊外。

获“普朗克奖章”。

1930年，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，同弗洛伊德通信，号召德国人民全力反对法西斯。

1933年，纳粹上台。

在帕莎第纳发表不回德国的声明，次日启程回欧洲。

1935年，正式申请永远在美国居住。

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四处奔走。

1937年，声援中国“七君子”。

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。

1938年，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，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，致电罗斯福，反对美国在反法西斯战争中的中立政策。

取得美国国籍。

1943年，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。

1949年，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，反对美国制造氢弹。

1951年，连续发表文章和信件，指出美国的扩军备战政策是世界和平的严重障碍。

1952年，拒绝担任以色列政府第2任总统。

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，他在医院逝世。

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。

成就
狭义相对论的创立
爱因斯坦最有影响的论文是1905年9月在德国《物理学年鉴》第17卷上发表的开创物理学新纪元的长篇论文——《论动体的电动力学》。

在这篇论文中爱因斯坦完整地提出了举世闻名的狭义相对论。

狭义相对论所根据的是两条原理：相对性原理和光速不变原理。

他提出光速不变是一个大胆的假设，是从电磁理论和相对性原理的要求而提出来的。

爱因斯坦改变了牛顿力学的时空观念，在他看来，根本不存在绝对静止的空间，同样不存在绝对同一的时间，所有时间和空间都是和运动的物体联系在一起的。

爱因斯坦在时空观的彻底变革的基础上建立了相对论力学，指出质量随着速度的增加而增加，当速度接近光速时，质量趋于无穷大。

他揭示了物质和能量的相对性，并且给出了著名的质能关系式：E=mc2，质能关系式对原子能事业的发展起到了指导作用。

狭义相对论创立了一个全新的物理学世界，是近代物理学领域最伟大的革命。

广义相对论的建立
狭义相对论只在惯性系中讨论问题，但没有考虑加速运动，没有考虑引力的影响。

整个
宇宙的行为都是由引力支配的。

要把狭义相对论推广到非惯性系，就必须解决加速度与引力的问题。

经过近10年的努力，爱因斯坦终于提出了在引力条件下的广义相对论理论。

广义相对论利用太阳引力使光线弯曲的理论解释了水星近日点的进动，预言了光谱在引力场中应向“红移”，预言了引力场会使光线发生偏转。

20年后光谱“红移”被天文观测所证实。

1919年5月，在英国天文学家爱丁顿策动下，英国派出了两支远征队分赴几内亚湾和巴西两地，通过日全食的观测证实了光线经过太阳引力场分别发生了1.61"4±0.30"和18"4±02"的弯曲，与爱因斯坦的预计基本相符。

光电效应
德国物理学家普朗克(1858—1947) 1900年首先在关于黑体辐射的理论研究中提出能量“量子性”的假设，堪称现代物理学革命的先声。

他给出黑体辐射能量分布的“普朗克公式”中引入了常数h(后被称为普朗克常数)，普朗克公式与实验结果符合得很好。

爱因斯坦接受了普朗克提出的量子概念，并创造性地把它推广到光在空间中的传播情况，提出了光量子假说。

爱因斯坦《关于光的产生和转化的一个启发性观点》的论文发表在1905年3月在德国《物理学年鉴》第17卷上。

爱因斯坦在论文中断言电磁辐射场具有量子性质，提出通过光量子假设，并把这种性质推广到光和物质的相互作用上，即物质和辐射只能通过交换“光量子”而发生相互作用。

爱因斯坦认为：对于时间平均值，光表现为波动，而对于瞬时值，光则表现为粒子性。

第一次揭示了微观客体的波动性和粒子性的统一，即波粒二象性。

爱因斯坦的光量子理论完满地阐明了十几年来一直无法解释的“光电效应”这一难题。

1921年，爱因斯坦由于“光电效应定律的发现”这一成就而获得了诺贝尔物理学奖。

建立了“玻色—爱因斯坦统计”
1924年，爱因斯坦将印度物理学家玻色关于用统计方法推导普朗克辐射定律的方法应用于大量微粒组成的真实气体中，建立了“玻色—爱因斯坦统计”理论。

这种理论使爱因斯坦预言：在非常低的温度下，液化气体会失去粘滞性，形成“超流体”。

1928年基索姆在实验中发现了这种异常的“超流体”。

爱因斯坦还提出了“玻色—爱因斯坦凝聚”的预言，即在某一个低温下，分子失去吸引力，在零动量状态上发生“动量空间的凝聚”。

由于实现这种凝聚要求原子的温度极低，因此，实验的验证一直到2001年才得以实现。

现在世界上已有20多个实验室实现了“玻色—爱因斯坦凝聚”，有3位物理学家为此获得了诺贝尔物理学奖。

统一场论
广义相对论建立后，爱因斯坦力图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。

1925—1955年这30年中，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。

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。

爱因斯坦和玻尔就量子力学的基本问题的论战
在20世纪物理学的发展中，爱因斯坦和玻尔是两位最伟大的科学巨匠，他们都创造了现代物理学的辉煌，然而他们对现代物理学的基本问题却有着自己独特而深刻的见解，两位科学巨匠争论的问题，主要不在于量子理论本身的内容与形式，而在于量子理论的解释方面，即关于作为量子理论基本特征的不连续性与统计性的说明方面。

争论主要发生在1927年哥本哈根学派系统地提出量子力学解释以后，但随着量子理论的不断成熟，两位科学巨匠思想上的差别也不断明显。

1949年，为纪念爱因斯坦70大寿，玻尔写了题为《就原子物理学中的认识论问题和爱因斯坦进行的商榷》的论文，爱因斯坦则写了《对批评的回答》一文作为反批评。

这两篇论文，都带有某种总结性质，不过他们各自坚持自己的基本观点不变。

对于这场持续了近40年的争论，从基本观点来说，谁也没有说服谁。

玻尔对于无法改变爱因斯坦的这种不满，终生引为遗憾。

但玻尔曾一再表示，他正是从爱因斯坦的反对意见中，获取了完美表达量子理论的思想。

爱因斯坦和玻尔之间的著名争论，长期以来一直是学术界关心的热门话题，对于这一问题，从不同的研究角度和目的出发，得出了不同甚或完全相反的结论。

完全对这场争论做最后裁决，现在看来还为时过早，而且也没有必要。

为人类的进步事业而战斗
在为人类的进步事业而战斗的历程中，爱因斯坦一直关心着被压迫、被奴役的国家和民族。

他呼吁人们对纳粹势力保持高度警惕。

为了防止德国纳粹抢先制造原子武器而给人类带来灾难，他于1939年8月2日向罗斯福总统建议美国在这方面应该进行原子弹的研究。

他反对狭隘的犹太民族主义。

他反对美国的种族歧视政策。

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》。

名言
想像力比知识更重要，因为知识是有限的，而想像力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。

严格地说，想像力是科学研究中的实在因素。

在真理和认识方面，任何以权威者自居的人，必将在上帝的戏笑中垮台！
凡在小事上对真理持轻率态度的人，在大事上也是不足信的。

苦和甜来自自己和外界，而坚强则来自于内心，来自于一个人坚持不懈的努力！
智慧并不产生于学历，而是来自对于知识的终身不懈的追求。

我们把教育定义如下：人的智慧决不会偏离目标。

所谓教育，是忘却了在校学的全部内容之后剩下的本领。

真正有价值的东西不是出自雄心壮志或单纯的责任感；而是出自对人和对客观事物的热爱和专心。

A=X+Y+Z! A就是成功，X就是努力工作，Y是懂得休息，Z是少说废话！
如果有一个能够应付现代科学需求，又能与科学相依共存的宗教，那必定是佛教。

佛学是一切真正科学的原动力。

注:这2句是《爱因斯坦文集》第3卷，第182－183页。

为了科学，就必须反反复复批判这些基本概念。

爱因斯坦在创立他的博大精深的科学理论体系的同时，以极大的热忱关心和探讨着科学方法论。

在经典物理学中，时间和空间是两个基本概念，质量和能量是两个的概念，它们各自具有自己的物理意义。

爱因斯坦指出，物理学中的空间和时间不是直接从物理学的实验和观察中得出的。

空间和时间是物理的，它们不是独立于观察者、米尺和钟而存在的抽象，而是由于物理的物体(观察者、米尺和钟)的存在而存在的。

空间和时间不是绝对的，而是与观察者相对的。

空间和时间也不是互相独立的，时间是“时空结合体”里的第四维。

在相对论的空间变换关系中包含有时间，在时间的变换关系中也包含有空间坐标。

爱因斯坦发现，质量与能量之间的本质联系来自质量的相对性：。

这个关系揭示的是质量和能量之间的内部的本质的联系：能量有质量，也就是说，能量有惯性；质量也有能量，也就是说，质量能够做功。

在总结了现代物理学革命所积累的科学发现思维的经验以后，爱因斯坦得到了一个结论：“为了科学，就必须反反复复批判这些基本概念。

”现代物理学的发展史表明，科学的认识正是在批判原有的基本概念和建立新的基本概念的运动中发展起来的。

从伽利略的方法论到牛顿的方法论，人们重视经验在物理学中的地位和作用，力图从经验中作出归纳性的概括和结论。

然而，爱因斯坦基于概念方法论的思想认为，归纳可以形成结论，但是没有一种归纳法能够导致形成物理学的基本概念。

经验与概念之间的关系仅仅表现为，新的经验可以暴露出旧概念的问题，冲击旧概念的基础，提供创建新概念的启示。

但是，从经验材料到逻辑推理并以此得到基本概念作为原理这两者之间是没有一条逻辑通道的。

爱因斯坦指出了基本概念的形成和发展的两条途径：一是有意识方面，即通过逻辑上思维的自由创造形成概念；另一是无意识方面，即通过非逻辑的心理因素创造概念。

爱因斯坦
特别重视后一个方面因素对于科学发现的作用，这是他对科学方法论发展作出的重大贡献。

无论是伽利略的实验—演绎—推理方法还是牛顿的分析—综合方法，其主要模式都是先从观察和实验出发，然后从经验的资料中进行归纳或者是“通过数学推导”、“进行逻辑推理”得出结论。

牛顿以及在他的影响下的大多数科学家和哲学家提出的思想方法长期以来已被认为似乎是理所当然的方法论的模式。

针对20世纪初科学革命发展遇到的新问题，爱因斯坦明确指出，这是一种错误的认识模式。

只依靠对经验的归纳或数学推导和逻辑推理来认识事物不是导致正确概念的必由之路，而恰恰是上述这些方法论所存在的重大缺陷。

它们不利于发展人的自由思维，不能导致人们得到新的基本概念。

爱因斯坦明确地指出：“适用于科学幼年时代的以归纳法为主的方法，正在让位给探索性的演绎法。

”令人惊奇的是，凡是数学家感到有意义的数学，往往就是自然界所选择的规则。

正是数学和物理学的这种紧密交织使爱因斯坦发展了数学方法，把数学从有力的演绎推理工具转变为创造和表达基本概念的工具，从而成为概念方法论的一个重要手段。

后人评价
他的研究成就预示着将对我们关于自然界的概念作一次全面的修改，他的成就可以与哥白尼、开普勒和牛顿所具有的深邃的洞察力媲美。

——爱丁顿爱因斯坦的相对论是人类思想最伟大的成果之一。

——汤姆孙。