爱因斯坦<%=id%>

物理学家
爱因斯坦（Einstein,Albert）
德国-瑞士-美国物理学家。1879年3月14日生于德国乌尔姆；1955年4月18日卒于新泽西州普林斯顿。
阿尔伯特·爱因斯坦虽是犹太人，早年仍在巴伐利亚慕尼黑的天主教小学受到初等教育。他幼年时，家就搬到慕尼黑居住。人们常常把他与牛顿相提并论，（自牛顿时代以来，他无疑是能和牛顿相比的唯一科学家），和牛顿一样，他年轻时在智力方面看起来并无发展前途。事实上，他在学讲话时进展非常之慢，以致于使人感到他显得迟钝。
1894年他父亲经商失败后到了意大利的米兰，爱因斯坦仍留在慕尼黑完成中学学业。由于他对拉丁文和希腊文学得很差，只对数学感兴趣，所以，老师劝他退学，并对他说：“爱因斯坦，你永远不会有多大前途。”于是这个青年人就这样成为科学史上最不寻常的“中途退学的学生”了。
在一次去意大利度假之后，他在瑞士上了大学（由于只有数学一门真正合格，他的入学不无困难）。他也不喜欢这段经历。大部分的讲课他都缺席，喜欢独自专心阅读理论物理学的书。他之所以能各科都及格，是借助于一位朋友极好的笔记。
一毕业，他就设法谋求一个教书的职务，但这并不容易，因为他不是瑞士公民而且又是犹太人。1901年，幸由借他笔记用的那位朋友父亲的关系，爱因斯坦在瑞士伯尔尼专利局得到一个低级职员的职位。在那年，他入了瑞士籍。
这样，在没有与任何学术界进行过联系的情况下，他开始了他的工作，幸好他不需要实验室，只需要铅笔、纸张和他的头脑。1905年是他成功一年，德国物理学年鉴发表了他的五篇论文，包括三项重要的发展（那年他获得博士学位）。
一篇论文是关于光电效应的，由于存在光电效应，人们发现，照射在金属上的光可激发电子的发射。勒纳在1902年就已发现，发射的电子能量与光的强度无关。强光可能导致发射很多电子，而不能使得电子有更多的能量。根据经典物理学对这点所作的解释是不能令人满意的。
然而，爱因斯坦把普朗克五年前所创、而后并未予以重视的量子论运用到这个问题上。爱因斯坦主张，由固定能量的量子所组成的一定波长的光，会被金属原子吸收，并释放出含某一定能量，而不是其它能量的电子。较强的光（较多的量子）则会导致发射数量较多的电子，不过所有的电子所含能量仍不变。然而，较短波长的光具有较多的量子能量，可导致发射出更多能量的电子。波长比某一临界值长的光是由能量较弱的量子所组成，以致于根本不能导致电子的发射。波长如此长的光子所含量是不足以使原子中的电子脱离原子的。当然，对各种不同的金属这个“阈波长”都不相同。
普朗克理论就是这样第一次应用于它能解释经典物理学所不能解释的物理现象（黑体问题除外，黑体问题给这一理论带来了最初的发展）。这朝着建立新的量子力学前进了一大步，甚至也许是走过了全程。由于这一伟绩，1921年的诺贝尔物理学奖终于授予了爱因斯坦，但这并非他那一年最伟大的成果。
在1905年爱因斯坦第一篇论文发表两个月后而发表的第二篇论文中，他给出布朗运动的数学分析，这个现象是四十五年前布朗首先观测到的。爱因斯坦指出，如果悬浮着粒子和水是由随机运动的分子组成的话，根据麦克斯韦和玻耳兹曼分子运动论的要求，则悬浮的粒子会左拐右折地运动，正如所观察到的那样。斯维德伯利三年前已经提出对布朗运动的分子解释，但从数学上详尽地解决这一问题的人却是爱因斯坦。
一切处在水中的（或任何液体或气体中的）物体，都不断地在各个方向受到分子的撞击。由于机遇作用，从一个角度撞击任一通常大小的物体的分子数，大致与从另一角度撞击的分子数相等，虽存在着差数，但与非常之大的撞击分子总数相比是微不足道的。因此，对于通常大小的物体就没有总体的效应（或至少没有能检测到的效应）。
当物体变小时，撞击它的分子总数也减少，而且从这一方向或那一方向撞击时的微小差别也逐渐可以觉察到了。花粉颗粒或染料的微粒，其微小的程度足以在各个方向上被少量的差额分子推来推去。这一运动完全是随机的，证实了分子本身的随机运动。
分子的平均大小愈大，接受差额分子的撞击所产生的可观测效应的物体就愈大。因此可用爱因斯坦推论出的描述布朗运动的方程，求出分子的大小以及构成分子的原子大小。三年之后，佩兰进行了布朗运动的实验，证实了爱因斯坦的理论，并得出原子大小的第一个可靠数值。道尔顿的原子论那时已有一百年了，除去少数几个象奥斯瓦尔德那样的死硬派外，大家都已接受了它，可是直接观测到个别分子的效应这还是第一次。甚至连奥斯瓦尔也退让了。
爱因斯坦那年的最大成就在于对宇宙的一种新观点，它取代了主宰世界二又四分之一世纪的牛顿的陈旧观点。
爱因斯坦的研究工作使迈克耳孙和莫利著名的实验达到了顶峰，他们一直未能检测到光变换方向通过以太时光速有什么不同。所以爱因斯坦就从下列假定开始：不论光源或测量光的个体运动与否，真空中测得的光速永远是一个常数。而且，他取缔了以太之说，因为无此必要；他假定光以量子传播，因此具有象粒子那样的特性，而不是只需要某种物质作出波动的一种波。十年后，康普顿把这种象粒子形式的光取名为光子。这表示了对光波动说这一极端理论的一种后退，转向旧有的牛顿微粒说，采取了一种中间的见解，这比原有的两个理论都更深奥、更有用。
爱因斯坦也指出没有以太，在宇宙中肯定不存在任何可以看成是处在“绝对静止状态”的东西，任何运动也不能认为是一种绝对的运动。一切运动通常都是相对于为方便起见所选择的某种参考系而言的，而且，自然规律对所有这类参考系都是保持不变的。由于“一切运动都是相对的”这一观念，所以爱因斯坦的理论称为相对论。在这篇独特的论文中，他仅仅论及了系统在无加速的匀速运动时的特殊情形，所以称作狭义相对论。
他指出，从光速的不变性与运动的相对性这个简单的假设出发，可以解释迈克耳孙-莫利的实验，而且遵从麦克斯韦电磁方程式。他还指出，斐茨杰拉德的长度缩短效应和洛伦兹的质量增加效应都可以推导出来，而且真空中光的速度是信息可被传输的最大速度。
各种各样（表面上看起来）奇怪的结果接踵而来。时间流逝的速度随运动的速度而变；人们不得不放弃同时存在这一概念，因为人们不能再说，在某种条件下A是发生在B之前还是在B之后，或者与B同时。空间与时间作为单个的实体已不复存在，而代之一个“空间-时间”统一体。所有这一切都是违反“常识”的，不过常识是以通常运动速度下的一般大小物体的有限经验为依据。在这些情况下，爱因斯坦理论与平时牛顿的观点（这主不是“常识”）之间的差异几乎是察觉不到。不过，在宇宙作为一个整体的广阔世界中，以及在原子内部的微小世界中，常识绝不是指南；在这两种观点之间存在的差异是可以察觉到的；更为有用的是爱因斯坦的观点而不是牛顿的观点。
在狭义相对论中爱因斯坦的著名公式：E=mc2给出了质量与能量的相互关系，其中E是能量，m是质量，c是光速。由于光速量值很大，所以小的质量（乘以速度的平方）等效于大的能量。
随着将质量与能量解释为同一现象的不同方面，就不能再去说拉瓦锡的质量守恒与亥姆霍兹的能量守恒了，而是加以推广的质量-能量守恒。或者，如果人们仍然简单地说能量守恒，则必须理解为质量只不过是能量的又一个方面。
这一新观点立即解释了由于放射性元素质量的轻微损失所释放出的能量；这一损失是如此之轻微，以致用通常的化学过程都不能察觉到。质量与能量之间的相互关系很快就被原子核的种种测量所证实，并且，从那以后在原子研究方面已经证明这一关系是十分重要的。仅有一度它的效用似乎在减弱，而后来，泡利为了挽回它，假定了中微子的存在。
在一代人以后，当大规模的质量-能量转换使得用原子弹进行破坏成为可能时，不仅仅在原子物理学家的高深研究工作中，而且在日常事件中，才完全令人信服地证明了这一新推广的价值。对用原子弹进行破坏这一结局，爱因斯坦直接起了作用，他可能发觉这一后果是可怕的。
尽管这些论文有三重惊人的发现，爱因斯坦还是在四年之后才在苏黎世大学获得（低薪的）教授职位。可是他的声望与日俱增，1913年多亏了普朗克，他对年轻的爱因斯坦印象极深，柏林的威廉大帝物理研究所给以爱因斯坦一个职位。这是爱因斯坦第一次受到优厚的待遇，足以使他毕生致力于科学事业。
第一次世界大战爆发时，爱因斯坦已是瑞士公民，所以对他影响不大。可是，当许多德国科学家在一项赞同战争的民族宣言上签名时，爱因斯坦是少数几个在一项反对战争，号召和平的宣言上的签名人之一。
爱因斯坦当时正在研究把相对论应用于更为普通的加速系统上，在这过程中他得到了万有引力的的一个新理论，牛顿的经典理论只不过是它的一种特殊情形。1915年在另一篇通常称为“广义相对论”的惊人的论文中，爱因斯坦公开发表了这一新理论。由这一理论所建立的方程，可以得出有关宇宙作为一个统一整体的最重要的结论，德西特要比爱因斯坦更有效地利用了这些方程。
在广义相对论中，爱因斯坦指出他的理论有三处所断言的结果不同于牛顿的理论。与此有关的现象是可以进行测量的，由此达到对这两个理论判决性的检验。
第一，爱因斯坦理论考虑到了行星近日点位置的移动，这个移动牛顿理论则未曾考虑到。只是在水星情形里（最接近太阳及其引力的影响），其相差之大才值得注意。实际上，这个曾被勒威耶发现，且试图用存在一个假想的水星以里的行星来解释的移动，当即被爱因斯坦理论作出了解释。不过，这点并不象想象那样给人以深刻的印象，因为爱因斯坦首先知道了有关水星运动的差异，因此他可以使他的理论有的放矢。
第二，爱因斯坦指出，强引力场中的光谱线应当显示出朝红端移动。这一点是从来没有人探索过或观察过的，所以，可以畅通无阻地进行令人满意的检验。只有最大的万有引力场才能显示出大得在当时条件下能以测得的移动。在爱丁顿的建议下，W.S.亚当斯证实了天狼星的白矮伴星存在爱因斯坦的这一红移，当时人们已知道这种星具有最强的引力场。
（在二十世纪六十年代，随着测量仪器的改进，测出的太阳光的极小的爱因斯坦红移，并且发现它与爱因斯坦预计结果相同。此外，伽玛（γ）射线波长的改变是在二十世纪五十年代末由穆斯堡尔发现的，这实质上就是爱因斯坦红移，也已被测得，且发现它是与预计的相符。）
第三，也是最为引人注目的一点，爱因斯坦指出，被引力场偏折的光比牛顿预计的要多得多。在第一次世界大战争中，这是无法检验的。但是，随着战争的结束（是德国而不是爱因斯坦失败了），1919年3月29日这个机会来到了，正当比这一年内任何其他时间都要多的亮星邻近太阳时，发生了日蚀。
伦敦皇家天文学会准备好了两个考察队，一队到巴西北部，一队到西非海岸外几内亚湾的普林西比岛。他们测出了靠近太阳的亮星位置。如果光线在接近太阳时弯曲的话，这些星的位置就和六个月前的位置略有不同，六个月前因为它们在午夜的天空中升得很高，所以它们的光线都不经过靠近太阳的地方。位置的比较又一次证实了爱因斯坦的论点。
爱因斯坦这时已闻名于世。一般人或许不了解他的理论，或许仅略知其大概，但毫无疑问，人们都知道他是出色的科学家。从牛顿以来，还没有一位科学家在他一生中受到人们这样的崇敬。然而，这并不能使爱因斯坦免遭正开始荡涤德国的邪恶势力的迫害。
1930年，爱因斯坦访问了加利福尼亚，在加利福尼亚理工学院讲学，直到希特勒上台时仍在该地。由于没有返回德国的必要，他便定居在新泽西州普林斯顿高级研究所，一年前该院曾授予他一个职位。1940年他成为美国公民。
爱因斯坦一生中最后的十年，把时间都白白消耗在寻求一种能同时包罗万有引力与电磁现象的理论（统一场论），不过这个使他越来越苦恼的难题并未获得解决，而且至今也没有人能解决。尽管爱因斯坦在人类智慧的革命中，有着他自己的作用，但是在接受席卷物理界的那些变革方面，他却是不行的。例如，他不接受海森伯的测不准原理，因为他不相信宇宙是完全被机遇所支配的。他曾说过：“上帝可能是微妙的”，又说：“不过上帝不是怀有恶意的”。
1930年他论证说，测不准原理意指时间和能量不能同时完全精确地测定。他提出一种“想象实验”，以证明事情并非如此，时间和能量可以同时测定到任一精确的程度。可是玻尔在彻夜未眠后，第二天就指出了爱因斯坦论据中的一个差错。现在，时间-能量的测不准原理已被人们所接受。
随着第二次世界大战的开始，爱因斯坦在完成某些他所不愿做的事情方面是起了作用的。1939年哈恩和迈特纳发现了铀裂变，齐拉特清楚地看到这意味着什么。齐拉特不愿原子弹的恐怖降祸于人类，而另一方面，必须预料到希特勒可能会拥有这种原子弹。
爱因斯坦作为世界上最有影响的科学家，被齐拉特说服，写信给弗兰克林·罗斯福总统，力劝他执行一项庞大的科学研究计划以研制原子弹，终于进行了曼哈顿工程，在六年中确实研制成了原子弹，1945年7月16日在新墨西哥州阿拉莫戈多附近的怀特沙漠试验场*了第一枚原子弹。那时希特勒已战败，于是，第二枚和第三枚原子弹于该年八月投到了日本。
战后，原子弹仍然威胁着人类，五个大国---美、苏、英、法和中国---现在都拥有这种武器。为实现结束原子战的某种世界性协议，爱因斯坦顽强地战斗到他生命结束。他也强烈反对五十年代初期横扫美国的麦卡锡主义。然而，他变革物理学的能力要大于他改变人心的能力，在他临终时，原子弹的危险比以前任何时候都要大。
最近发现的原子序数为99的元素，在爱因斯坦逝世后不久，为了表示对他的崇敬，命名为锿；而且，1966年美国邮政局为他发行了纪念邮票。

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