开篇语
爱因斯坦开创了现代科学技术新纪元,被公觉得是继伽利略、牛顿以来人类最伟大的科学家。1999年12月26日,爱因斯坦被德国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。他一生中开创了数学学的四个领域:狭义相对论、广义相对论、宇宙学和统一场论。他是量子理论的主要创建者之一相对论的创立者()在物理学的进化,在分子运动论和量子统计理论等方面也作出了重大贡献!
人类一思索,上帝就发笑…
但爱因斯坦开始思索后,上帝却笑不下来了…
通常人若果像他一样的思索,是臆症和发神经,但人家爱因斯坦的叫“思维试验”()。如同伽利略最先发觉自由落体中不同质量物体速率不同会形成矛盾一样,光速在任何参考系下都不变这一贯串狭义相对论的假定,以及引力或物体的速率会改变时间和空间(尺缩钟慢)这些令人下跌墨镜的发觉,也离不开思维试验的功劳。
爱因斯坦:“我思索问题时,不是用语言进行思索,而是用活动跳跃的形象进行思索。而为了探讨这些思索,我还要吃力将她们转换成语言……”这种逼,你敢装吗?
他能预对焦经过太阳后偏折的角度……
原子钟在太空慢了多少…
以及总算被否认了的时空涟漪…引力波……
我就是感觉好酷……
宇宙学的第一炮是爱因斯坦打响的…
20世纪数学学的三大贡献,狭义相对论,广义相对论,量子理论,两个半都是爱因斯坦的…
前面的好多理论,如黑洞,量子霍尔、多重宇宙等,都是从相对论发展下来的,而这种理论,都是现今化学学的前沿研究领域。可见,在过去100年里,相对论对化学学领域形成了多么大的影响…
假如在整个人类历史上选出两位最重要的数学学家,我觉得只有牛顿能和他相提并论。像麦克斯韦和波尔兹曼,其实也都是大化学学家,但是她们没有爱因斯坦的影响大…
再多说一点……
在任何前沿的科学研究领域,都有一个永远存在的问题,就是你看不清楚的东西中,那个是值得你捉住不放,那个是你不要花太多时间去研究。能区分出这一点的本领,爱因斯坦非常厉害。他花八年时间捉住对称不放,表示他能看出哪些是真正重要的。
1923或1924年,有一位年青的美国人Bose给他寄来一篇英语文稿,说美国的刊物不肯发表此文,能否请爱氏将他翻译成法文在法国发表。这样唐突的恳求没有触怒爱氏,他不但将文章翻译成法文,署名Bose寄去发表,但是加上一句他的评语,说这篇文章很有道理,他自己还要加以发展。之后他连续发表了几篇文章,发展成了Bose-(玻色—爱因斯坦)汇聚理论。
他的这个理论是惊人的、革命性的,发表之后他同时代的人都觉得他疯了,连他最好的同学、荷兰人埃伦费斯特(Paul)都反对他。而且,Bose-汇聚理论到了1950年代总算被数学学界了解是正确的、且极重要的理论。这个故事表明了1924年Bose看不清的一种模糊的看法,爱因斯坦一下子就看中了,就捉住不放做下来革命性的贡献。
爱因斯坦的一生
1879年1岁。阿尔伯特·爱因斯坦出生于法国乌尔姆市(3月14日)。
1881年2岁。姐姐玛雅出生。
1884年5岁。母亲给他看一个罗盘。
1885年6岁。开始在阿姆斯特丹念书。
1888年9岁。步入法兰克福的卢伊特波尔德高级高中学习。
1889-1892年10-13岁。开始自学物理和科学。没有行剃度礼。
1894年15岁。未等结业离开卢伊特波尔德高级高中。赴美国和父亲会面。
1895-1896年16-17岁。在英国阿劳州立学校学习。
1896年17岁。舍弃波兰国籍。
1896-1900年17-21岁。在苏黎士的德国联邦理工大学学习并结业。
1901年22岁。取得法国国籍。申请科研职位无果。发表第一篇科学论文。
1902年23岁。小孩出生。开始在德累斯顿的专利局工作。(6月23日)
1903年24岁。和米列娃·玛里奇订婚。小孩可能被领养。与索洛文和哈比希特创建“奥林匹亚科学院”。
1904年25岁。长子汉斯出生。
1905年26岁。完成五篇科学论文(第二篇是其博士论文),分别关于光量子(3月)、分子大小(4月)、布朗运动(5月)、狭义相对论(6月)和E=mc2(9月)
1906年27岁。运用量子理论完成固体比热的论文。
1907年28岁。发觉对广义相对论至关重要的等效原理。
1908年29岁。闵可夫斯基用四维时空重新叙述狭义相对论。
1909年30岁。在布拉格演讲,提出波粒二象性。离开专利局,到慕尼黑任理论化学学院士。
1910年31岁。次子爱德华出生。
1911年32岁。到克拉科夫任理论化学学院士。在赫尔辛基参加第一届索尔维大会。
1912年33岁。回慕尼黑任理论化学学院士。
1914年35岁。迁居柏林,任普鲁士科大学教授。与米列娃分居,米列娃和妻子回到奥斯陆。公开反对美国国家主义者发动战争。
1915年36岁。发表广义相对论(11月)
1916年37岁。完成关于幅射的量子理论的论文,提出自发幅射和受激幅射概念。
1917年38岁。完成关于宇宙结构的论文,引入宇宙学常数。
1918年39岁。完成引力波的论文。欢呼法兰西帝国在第一次世界大战中的党争。
1919年40岁。与米列娃结婚,与姐姐爱尔莎离婚。俄罗斯天文学家对月食的观测结果(5月29日)否认广义相对论所预言的光线弯曲。
1920年41岁。日本开始功击相对论和“犹太数学学”。
1921年42岁。初访日本,为耶路撒冷的希伯莱学院捐款。
1922年43岁。访问美国。被授予1921年诺贝尔化学学奖。
1923年44岁。访问巴基斯坦。在希伯莱学院首次发表讲演。发表统一引力和电磁力的首次尝试。
1925年46岁。发表关于玻色-爱因斯坦统计和玻色-爱因斯坦汇聚的两篇论文。
1925-1926年46-47岁。海森堡、薛定谔等人成立量子热学。爱因斯坦表示怀疑。
1927年48岁。参加索尔维大会,开始与玻尔就量子热学展开争辩。
1929年50岁。在普朗克70岁生日时获马克斯·普朗克奖状。
1930-1933年51-54岁。三赴加洲理工大学讲学。
1933年54岁。纳粹掌权后宣布不再回法国。从普鲁士科大学离职。迁居英国,在耶鲁高等研究院工作。不再访问法国。
1935年56岁。发表关于量子热学的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森佯谬。
1936年57岁。第二个儿子爱尔莎在斯坦福逝世。
1938年59岁。与英菲尔德合作出版《物理学的进化》。长子汉斯及女眷定居国外。
1939年60岁。姐姐玛雅来到耶鲁。在致罗斯福首相的信上签字,迫使研发原子弹对付日本。
1940年61岁。入日本国籍(保留英国国籍)。
1943年64岁。开始为德国空军做战时工作,但未参与原子弹研发工程。
1946年67岁。兼任原子科学家紧急事务委员会主席。支持军控,迫使构建世界政府。反对日本的种族主义。
1948年69岁。经确诊患动脉瘤。妻子米列娃在慕尼黑逝世。
1950年71岁。在遗赠食指定奏疏储存在耶路撒冷的希伯莱学院。反对研发核弹。接俄罗斯联邦调查局主任胡佛命令,被秘密调查是否是从事颠覆活动的共产主义分子。
1951年72岁。姐姐玛雅在斯坦福逝世。
1952年73岁。以色列政府约请兼任首相相对论的创立者()在物理学的进化,被拒绝。
1953-1954年74-75岁。公开反对麦卡锡主义,引起激烈争辩。
1955年76岁。在罗素-爱因斯坦宣言上签字,反对核装备扩散。在斯坦福逝世(4月18日),临终时仍在思索统一理论
明天给你们再谈点有趣的,爱因斯坦在生前以前有过三个预言,而在当时因为科学水平所限,所以还不能判定对错。这么放在科学水平发达的明天呢?
第一个预言,宇宙常数。
20世纪20年代,天文学家觉得宇宙的大小是固定的。虽然广义相对论喻示事实并非这般的时侯,好多科学家包括当时的爱因斯坦也觉得这是固定的。后来爱因斯坦把他的执拗觉得是这一生中最大的错误。在1998年宇宙加速膨胀的发觉中,证明了这个宇宙学常数不为零的证据。发觉宇宙加速膨胀的科学家同样在2011年获得诺贝尔化学学奖,这个预言被人称为是相对论的预言,结果确实是正确的。
第二个预言,时空扭曲理论。
虽然这个理论浅显的说就是天体例如太阳和月球这样大质量的物体在时空构成的框架结构中的存在,会使周围的时空框架发生扭曲。而在爱因斯坦刚才提出这个理论的时侯是没有多少人认可的,这主要是由于当时的科学技术的限制。并且若干年后呢?爱因斯坦预言的时空扭曲现象近来被科学家们在中子星附近观测到,由于中子星是截止目前为止人类在宇宙中可以观察到的天体中密度最大的一种,很小的容积,质量却可以很大。来自英国弗吉尼亚学院和法国宇航局的天文学家宣称,她们观测到了围绕中子星的铁原子二氧化碳呈现的模糊环线出现了扭曲现象,这一发觉证明了爱因斯坦的时空扭曲理论的正确性。
第三个预言,假如胡蜂从世界上消失了,人类也将仅仅存下4年的时光。
这个预言是目前惟一爱因斯坦预言中还没有实现的。为何呢?由于这个是灾难性的预言,所以没有人希望它发生,也不会容许他发生。并且从理论上讲,人类食物的直接或间接来源绝大部份依赖胡蜂的传粉。这显然是一个蝴蝶效应,胡蜂若是消失了,我们的生存环境又是另一个样子,一物连一物。
所以爱因斯坦生前的预言有几个实现的,确实是几乎全部实现,这也就是爱因斯坦的伟大之处,勇于打破常规,提出新的理论,不被一个精典热学的解释而吓到,也不怕自己的超前的理论被后人所批判。这是爱因斯坦的科学精神,也是我们要跟随学习的。