理论物理学家阿尔伯特·爱因斯坦传记

阿尔伯特·爱因斯坦(1879年3月14日至1955年4月18日),一位生活在20世纪的德国出生的理论物理学家,彻底改变了科学思想。爱因斯坦发展了相对论,为发展原子能和制造原子弹打开了大门。...

阿尔伯特·爱因斯坦(1879年3月14日至1955年4月18日),一位生活在20世纪的德国出生的理论物理学家,彻底改变了科学思想。爱因斯坦发展了相对论,为发展原子能和制造原子弹打开了大门。

Albert Einstein

爱因斯坦最著名的是1905年的广义相对论,E=mc2,它假设能量(E)等于质量(m)乘以光速(c)的平方。但他的影响远远超出了这一理论。爱因斯坦的理论也改变了人们对行星如何围绕太阳旋转的看法。由于他的科学贡献,爱因斯坦还获得了1921年诺贝尔物理学奖。

阿道夫·希特勒崛起后,爱因斯坦也被迫逃离纳粹德国。毫不夸张地说,他的理论间接地帮助盟国在第二次世界大战中战胜了轴心国,特别是日本的失败。

快速事实:阿尔伯特·爱因斯坦

  • 众所周知的是:广义相对论,e=mc2它导致了原子弹和原子能的发展。
  • 出生:1879年3.月14日,德意志帝国符腾堡王国乌尔姆
  • 父母:赫尔曼·爱因斯坦和波琳·科赫
  • 死亡日期:1955年4.月18日,新泽西州普林斯顿
  • 教育背景:瑞士联邦理工学院(1896-1900年,学士学位,1900年;苏黎世大学,博士,1905)
  • 出版作品:从一个关于光的产生和转换的启发性观点,关于运动物体的电动力学,物体的惯性是否取决于其能量含量?
  • 奖项和荣誉:巴纳德奖章(1920年)、诺贝尔物理学奖(1921年)、马图奇奖章(1921年)、皇家天文学会金质奖章(1926年)、马克斯·普朗克奖章(1929年)、时代风云人物(1999年)
  • 配偶:米列娃·马里奇(m、 1903-1919年)艾尔莎·勒文塔尔(m、 (1919-1936年)
  • 孩子:利塞尔、汉斯·阿尔伯特·爱因斯坦、爱德华德
  • 值得注意的一句话:“试着用我们有限的手段去洞察大自然的秘密,你会发现,在所有可辨别的串联背后,仍然有一些微妙、无形和无法解释的东西。”

早期生活和教育

阿尔伯特·爱因斯坦1879年3月14日出生于德国乌尔姆,父母是犹太人赫尔曼和波琳·爱因斯坦。一年后,赫尔曼·爱因斯坦的生意失败了,他举家迁至慕尼黑,与他的兄弟雅各布一起创办了一家新的电力公司。在慕尼黑,阿尔伯特的妹妹玛雅于1881年出生。阿尔伯特相隔仅两年就爱上了他的妹妹,他们一生都有着密切的关系。

虽然爱因斯坦现在被认为是天才的缩影,但在他生命的前二十年,许多人认为爱因斯坦恰恰相反。爱因斯坦出生后,亲戚们就开始关心爱因斯坦尖尖的脑袋。然后,当爱因斯坦直到3岁才开口说话时,他的父母担心他出了问题。

爱因斯坦也没能给老师留下深刻印象。从小学到大学,他的老师和教授都认为他懒惰、邋遢、不听话。他的许多老师认为他永远不会有任何成就。

爱因斯坦15岁时,他父亲的新事业失败了,爱因斯坦一家搬到了意大利。起初,阿尔伯特留在德国完成高中学业,但很快他对这种安排感到不满意,于是离开学校回到了家中。

爱因斯坦没有完成高中学业,而是决定直接向瑞士苏黎世著名的理工学院申请。尽管他第一次考试失败,但他在当地一所高中学习了一年,并于1896年10月重新参加入学考试并通过了考试。

一到理工学院,爱因斯坦又不喜欢上学了。爱因斯坦相信他的教授们只教授古老的科学,他经常逃课,宁愿呆在家里读最新的科学理论。当爱因斯坦确实上课的时候,他经常说他觉得这门课很枯燥。

1900年,爱因斯坦在最后一刻的学习中毕业。然而,一旦离开学校,爱因斯坦就找不到工作,因为他的老师都不喜欢他,所以没有人给他写推荐信。

近两年来,爱因斯坦一直从事短期工作,直到一位朋友帮助他在伯尔尼的瑞士专利局找到一份专利办事员的工作。最后,有了一份工作和一些稳定的生活,爱因斯坦得以与大学恋人米列娃·马里克结婚,他的父母强烈反对他。

这对夫妇后来有了两个儿子:汉斯·阿尔伯特(生于1904年)和爱德华德(生于1910年)。

爱因斯坦专利事务员

七年来,爱因斯坦每周做六天的专利事务员。他负责检查别人发明的蓝图,然后确定它们是否可行。如果他们是,爱因斯坦必须确保没有其他人已经获得了相同想法的专利。

不知何故,在繁忙的工作和家庭生活之间,爱因斯坦不仅找到了从苏黎世大学获得博士学位(授予1905)的时间,而且发现了思考的时间。正是在专利局工作的时候,爱因斯坦做出了他最有影响力的发现。

有影响的理论

1905年,爱因斯坦在专利局工作时,撰写了五篇科学论文,全部发表在《物理学年鉴》(Annals of Physics,一本主要的物理学杂志)上。其中三本于1905年9月同时出版。

在一篇论文中,爱因斯坦提出理论,认为光不应该仅仅以波的形式传播,而应该以粒子的形式存在,这解释了光电效应。爱因斯坦本人将这一理论称为“革命性的”。这也是爱因斯坦在1921年获得诺贝尔物理学奖的理论。

在另一篇论文中,爱因斯坦解开了为什么花粉从未落在一杯水的底部,而是一直在运动(布朗运动)的谜团。通过宣称花粉是由水分子移动的,爱因斯坦解开了一个长期存在的科学谜团,并证明了分子的存在。

他的第三篇论文描述了爱因斯坦的“狭义相对论”,其中爱因斯坦揭示了空间和时间不是绝对的。爱因斯坦说,唯一不变的是光速;其余的空间和时间都基于观察者的位置。

不仅空间和时间不是绝对的,爱因斯坦还发现能量和质量,曾经被认为是完全不同的东西,实际上是可以互换的。在他的E=mc2方程(E=能量,m=质量,c=光速)中,爱因斯坦创建了一个简单的公式来描述能量和质量之间的关系。这个公式揭示了极少量的质量可以转化为巨大的能量,从而导致原子弹的发明。

这些文章发表时爱因斯坦只有26岁,他为科学所做的贡献已经超过了自艾萨克·牛顿爵士以来的任何个人。

科学家们注意到了这一点

1909年,爱因斯坦的理论首次发表四年后,他终于获得了一个教学职位。爱因斯坦喜欢当苏黎世大学的老师。他在成长过程中发现传统学校教育极为有限,因此他想成为一名不同类型的教师。爱因斯坦到达学校时蓬头垢面,头发蓬乱,衣服过于宽松,很快就因为他的外表和他的教学风格而闻名。

随着爱因斯坦在科学界声名鹊起,新的、更好的职位开始大量涌现。在短短几年内,爱因斯坦在苏黎世大学(瑞士),然后在德国的布拉格大学(捷克共和国),然后返回苏黎世的理工学院。

频繁的搬家、爱因斯坦参加的众多会议以及爱因斯坦对科学的痴迷使米列娃(爱因斯坦的妻子)感到既被忽视又孤独。1913,当爱因斯坦被授予柏林大学教授职位时,她不想去。爱因斯坦还是接受了这个立场。

抵达柏林后不久,米列娃和阿尔伯特分手了。米列娃意识到这段婚姻无法挽回,于是把孩子们带回了苏黎世。他们于1919年正式离婚。

享誉世界

第一次世界大战期间,爱因斯坦留在柏林,勤奋地研究新理论。他工作得像个痴迷的人。米列娃走后,他常常忘记吃饭和睡觉。

1917年,压力最终使他崩溃。爱因斯坦被诊断患有胆结石,被告知休息。在他康复期间,爱因斯坦的表妹埃尔莎帮助他恢复健康。两人关系非常密切,当艾伯特的离婚最终敲定时,艾伯特和艾尔莎结婚了。

正是在这段时间里,爱因斯坦揭示了他的广义相对论,该理论考虑了加速度和重力对时间和空间的影响。如果爱因斯坦的理论是正确的,那么太阳的引力会使恒星发出的光线弯曲。

1919年,爱因斯坦的广义相对论可以在日食期间得到验证。1919年5月,两位英国天文学家(阿瑟·艾丁顿和弗朗西斯·戴森爵士)组成了一支探险队,观测日食并记录了弯曲的光线。1919年11月,他们的发现被公开宣布。

在经历了第一次世界大战期间的巨大流血之后,世界各地的人们都渴望得到超越本国边界的新闻。爱因斯坦一夜之间成了世界名人。

这不仅仅是他的革命理论;正是爱因斯坦的总体形象吸引了大众。爱因斯坦蓬乱的头发、不合身的衣服、像母鹿一样的眼睛和机智的魅力使他受到普通人的喜爱。他是个天才,但平易近人。

爱因斯坦一举成名,所到之处都受到记者和摄影师的追捧。他被授予荣誉学位,并应邀访问世界各国。阿尔伯特和艾尔莎访问了美国、日本、巴勒斯坦(现在的以色列)、南美洲和整个欧洲。

成为国家的敌人

虽然爱因斯坦在20世纪20年代旅行并做了一些特别的露面,但这些都剥夺了他从事科学理论研究的时间。到了20世纪30年代初,为科学腾出时间并不是他的唯一问题。

德国的政治气候正在急剧变化。1933年阿道夫·希特勒掌权时,爱因斯坦幸运地访问了美国(他从未回到德国)。纳粹立即宣布爱因斯坦为国家的敌人,洗劫了他的房子,烧毁了他的书。

随着死亡威胁的开始,爱因斯坦最终确定了在新泽西州普林斯顿高等研究所任职的计划。他于1933年10月17日到达普林斯顿。

1936年12月20日,艾尔莎去世,爱因斯坦蒙受了个人损失。三年后,爱因斯坦的妹妹玛雅逃离墨索里尼的意大利,来到普林斯顿与爱因斯坦一起生活。她一直呆到1951年去世。

在纳粹在德国掌权之前,爱因斯坦一生都是一个忠诚的和平主义者。然而,随着纳粹占领的欧洲传出的悲惨故事,爱因斯坦重新评估了他的和平主义理想。在纳粹的例子中,爱因斯坦意识到他们需要被阻止,即使这意味着使用军事力量来阻止他们。

原子弹

1939年7月,科学家Leo Szilard和Eugene Wigner访问了爱因斯坦,讨论德国正在研制原子弹的可能性。

德国制造这种毁灭性武器的后果促使爱因斯坦写信给富兰克林·D。罗斯福警告他这种潜在的巨大武器。作为回应,罗斯福建立了曼哈顿计划,该计划由美国科学家组成,敦促他们击败德国,制造出一颗可工作的原子弹。

尽管爱因斯坦的信促成了曼哈顿计划,但爱因斯坦本人从未参与过原子弹的制造。

晚年与死亡

从1922年到他生命的尽头,爱因斯坦一直致力于寻找一种“统一场论”。他相信“上帝不会玩骰子”,因此他寻找一种单一的、统一的理论,可以将基本粒子之间的所有物理基本力结合起来。爱因斯坦从未找到过它。

在第二次世界大战后的几年里,爱因斯坦倡导建立世界政府和公民权利。1952年,以色列第一任总统查姆·魏茨曼去世后,爱因斯坦被任命为以色列总统。爱因斯坦意识到自己不擅长政治,年纪太大,无法开始新的事业,因此拒绝了这一提议。

1955年4月12日,爱因斯坦在家中昏倒。仅仅六天后,即1955年4月18日,爱因斯坦去世,当时他已经生活了几年的动脉瘤终于破裂。他当时76岁。

资源和进一步阅读

  • “爱因斯坦年”,史密森学会网站,史密森学会,2005年6月1日。
  • 《阿尔伯特·爱因斯坦》,传记网站,A&E网络电视,2019年2月14日。
  • 库珀,汉斯·约瑟夫。”阿尔伯特·爱因斯坦的论文集。《阿尔伯特·爱因斯坦——荣誉、奖品和奖项》。

  • 发表于 2021-09-05 21:47
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  • 分类:历史

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