著名科學家系列-阿爾伯特·愛因斯坦

2021-02-07 金屬材料科學與技術

阿爾伯特·愛因斯坦

阿爾伯特·愛因斯坦(1879.3.14-1955.4.18)猶太裔物理學家。他於1879年出生於德國烏爾姆市的一個猶太人家庭(父母均為猶太人),1900年畢業於蘇黎世聯邦理工學院,入瑞士國籍。1905年,獲蘇黎世大學哲學博士學位,愛因斯坦提出光子假設,成功解釋了光電效應,因此獲得1921年諾貝爾物理獎,同年,創立狹義相對論。1915年創立廣義相對論。愛因斯坦為核能開發奠定了理論基礎,在現代科學技術和他的深刻影響下與廣泛應用等方面開創了現代科學新紀元,被公認為是繼伽利略、牛頓以來最偉大的物理學家。1999年12月26日,愛因斯坦被美國《時代周刊》評選為「世紀偉人」。

1888年(9歲),愛因斯坦入路易波爾德高級中學學習。在學校受宗教教育,接受受戒儀式,弗裡德曼是指導老師。

1889年(10歲),在醫科大學生塔爾梅引導下,讀通俗科學讀物和哲學著作。

1891年(12歲),自學歐幾裡德幾何,同時開始自學。愛因斯坦開始懷疑歐幾裡德的假定。

1892年(13歲),開始讀康德的著作。

1894年(15歲),愛因斯坦一家人移居義大利。

1895年(16歲),自學完微積分。同年,愛因斯坦在瑞士理工學院的入學考試失敗。愛因斯坦開始思考當一個人以光速運動時會看到什麼現象。對經典理論的內在矛盾產生困惑。

1896年(17歲),獲阿勞中學畢業證書。10月29日,愛因斯坦遷居蘇黎世並在瑞士理工學院就讀。

1899年10月19日(20歲),愛因斯坦正式申請瑞士公民權。

1900年8月(21歲),愛因斯坦畢業於蘇黎世聯邦工業大學;12月完成論文《由毛細管現象得到的推論》,次年發表在萊比錫《物理學雜誌》上併入瑞士籍。

1901年3月21日(22歲),取得瑞士國籍。在這一年5-7月完成電勢差的熱力學理論的論文。

1902年6月16日(23歲),被瑞士伯爾尼專利局僱傭。

1903年(24歲),他與大學同學米列娃·瑪麗克結婚。他們結婚前就已經有了第一個孩子。

1904年(25歲)9月,由專利局的試用人員轉為正式三級技術員。

1905年(26歲)3月,發表量子論,提出光量子假說,解決了光電效應問題。4月向蘇黎世大學提出論文《分子大小的新測定法》,取得博士學位。5月完成論文《論動體的電動力學》,獨立而完整地提出狹義相對性原理,開創物理學的新紀元。這一年因此被稱為「愛因斯坦奇蹟年」。

1906年(27歲)4月,晉升為專利局二級技術員。11月完成固體比熱的論文,這是關於固體的量子論的第一篇論文。

1907年(28歲)升職為專利局一級技術員。

1908年(29歲)10月,兼任伯爾尼大學編外講師。

1909年(30歲)10月,離開伯爾尼專利局,任理論物理學副教授。

1910年(31歲)10月,完成關於臨界乳光的論文。

1911年(32歲),從瑞士遷居到布拉格。

1912年(33歲),提出「光化當量」定律。

1913年(34歲),重返德國,任柏林威廉皇帝物理研究所長和柏林洪堡大學教授,並當選為普魯士科學院院士。

1914年(35歲)4月,愛因斯坦接受德國科學界的邀請。遷居到柏林。8月,即爆發了第一次世界大戰。他雖身居戰爭的發源地。生活在戰爭鼓吹者的包圍之中,卻堅決地表明了自己的反戰態度。9月,愛因斯坦參與發起反戰團體「新祖國同盟」,在這個組織被宣布為非法、成員大批遭受逮捕和迫害而轉入地下的情況下,愛因斯坦仍堅決參加這個組織的秘密活動。10月,德國的科學界和文化界在軍國主義分子的操縱和煽動下,發表了「文明世界的宣言」,為德國發動的侵略戰爭辯護,鼓吹德國高於一切,全世界都應該接受「真正德國精神」。在「宣言」上簽名的有九十三人,都是當時德國有聲望的科學家、藝術家和牧師等。就連能斯脫、倫琴、奧斯特瓦爾德、普朗克等都在上面籤了字。當徵求愛因斯坦籤名時,他斷然拒絕了,而同時他卻毅然在反戰的《告歐洲人書》上籤上自己的名字。

1915年(36歲)11月,提出《廣義相對論》引力方程的完整形式,並且成功地解釋了水星近日點運動。

1916年(37歲)3月,完成總結性論文《廣義相對論的基礎》。5月,提出宇宙空間有限無界的假說。8月,完成《關於輻射的量子理論》,總結量子論的發展,提出受激輻射理論。

1917年(38歲),列寧領導的蘇聯社會主義革命勝利後,愛因斯坦非常支持這個偉大的革命,讚揚這是一次對全世界將有決定性意義的、偉大的社會實踐,並表示:「我尊敬列寧,因為他是一位有完全自我犧牲精神,全心全意為實現社會正義而獻身的人。我並不認為他的方法是切合實際的,但有一點可以肯定:像他這種類型的人,是人類良心的維護者和再造者。」

1919年(40歲),愛因斯坦與米列娃離婚,同年,與表姐艾爾莎結婚。

1921年(42歲),愛因斯坦因光電效應研究而獲得諾貝爾物理學獎,他的研究推動了量子力學的發展。1月,訪問布拉格和維也納。同年1月27日在普魯士科學院作《幾何學和經驗》的報告。2月,去阿姆斯特丹參加國際工聯會議。4月5日至5月30日,為了給耶路撒冷的希伯萊日學的創建籌集資金,同魏茨曼一起首次訪問美國。在哥倫比亞大學獲巴納德勳章。在白宮受哈丁總統接見。在訪問芝加哥、波士頓和普林斯頓期間,就相對論進行了4次講學。6月,訪問英國,拜謁了牛頓墓地。

1922年(43歲)1月,完成關於統一場論的第一篇論文。3—4月訪問法國,努力促使法德關係正常化。發表批判馬赫哲學的談話。4月,參加國際聯盟知識界合作委員會。7月,受到被謀殺的威脅,暫離柏林。沿途訪問科倫坡、新加坡、香港和上海。

1922年11月9日,在去日本—上海的途中,愛因斯坦通過電報知道被授予1921年諾貝爾物理學獎。

1923年(44歲)2月2日,從日本返回途中,到巴勒斯坦訪問,逗留12天。

1923年2月8日,成為特拉維夫市的第一個名譽公民。

從巴勒斯坦返回德國途中,訪問了西班牙。3月,愛因斯坦對國聯的能力大失所望,向國聯提出辭職。6—7月,幫助創建「新俄朋友協會」,並成為其執行委員會委員。7月,到哥德堡接受1921年度諾貝爾獎金。並講演相對論,作為對得到諾貝爾獎金的感謝。發現了康普頓效應,解決了光子概念中長期存在的矛盾。12月,第一次推測量子效應可能來自過度約束的廣義相對論場方程。

1924年(45歲)加入柏林的猶太組織,並成為繳納會費的會員。6月,重新考慮加入國聯。12月,取得最後一個重大發現,從統計漲落的分析中得出一個波和物質締合的獨立的論證。此時,還發現了玻色—愛因斯坦凝聚態。

1925年(46歲)受聘為德蘇合作團體「東方文化技術協會」理事。5月—6月,去南美洲訪問。與甘地和其他人一道,在拒絕服兵役的聲明上簽字。接受科普列獎章。為希伯萊大學的董事會工作。發表《非歐幾裡德幾何和物理學》。

1926年(47歲)同海森堡討論關於量子力學的哲學問題。接受「皇家天文學家」的金質獎章。接受為蘇聯科學院院士。

1927年(48歲)2月,在巴比塞起草的反法西斯宣言上簽名。參加國際反帝大同盟,被選為名譽主席。10月參加第五屆布魯塞爾索爾維物理討論會,開始同哥本哈根學派就量子力學的解釋問題進行激烈論戰。發表《牛頓力學及其對理論物理學發展的影響》。

1928年(49歲)1月,被選為「德國人權同盟」(前身為德國「新祖國同盟」)理事。春,由於身體過度勞累,健康欠佳,到瑞士達伏斯療養,並為療養青年講學。發表《物理學的基本概念至其最近的變化》。4月,海倫·杜卡斯開始到愛因斯坦家擔任終生的私人秘書。

1929年(50歲)2月,發表《統一場論》。3月,50歲生日,躲到郊外以避免生日慶祝會。第一次訪問比利時皇室,與伊莉莎白女皇結下友誼,直到去世之前一直與比利時女皇通信。普朗克獎章。9月,同法國數學家阿達馬進行關於戰爭與和平問題的爭論,堅持無條件地反對一切戰爭。

1930年(51歲)不滿國際聯盟在改善國際關係上的無所作為,提出辭職。5月,在「國際婦女和平與自由同盟」的世界裁軍聲明上簽字。7月,同泰戈爾爭論真理的客觀性問題。12月11日—1931年3月4日,愛因斯坦第一次到美國訪問,主要在加州理工學院。

1930年12月13日,沃克市長向愛因斯坦贈送紐約市的金鑰匙。

1930年12月19日—20日,訪問古巴。發表《我的世界觀》、《宗教和科學》等文章。

1931年(52歲)3月,從美國回柏林。5月,訪問英國,在牛津講學。11月,號召各國對日本經濟封鎖,以制止其對中國的軍事侵略。12月,再度去加利福尼亞講學。為參加1932年國際裁軍會議,特地發表了一系列文章和演講。發表《麥克斯韋對物理實在觀念發展的影響》。

1932年(53歲)2月,對於德國和平主義者奧西茨基被定為叛國罪,在帕莎第納提出抗議。3月,從美國回柏林。5月,去劍橋和牛津講學,後趕到日內瓦列席裁軍會議,感到極端失望。6月,同墨菲作關於因果性問題的談話。7月,同弗洛伊德通信,討論戰爭的心理問題。號召德國人民起來保衛魏瑪共和國,全力反對法西斯。12月10日,和妻子離開德國去美國。原來打算訪問美國,然而,他們從此再也沒有踏上德國的領土。

1933年(54歲)德國納粹政府查抄他在柏林的寓所,焚毀其書籍,沒收其財產,並懸賞十萬馬克索取他的人頭。愛因斯坦當時在普林斯頓大學任客座教授,得知消息後便加入美國國籍。

1934年(55歲)文集《我的世界觀》由其繼女婿魯道夫·凱澤爾編輯出版。1935年5月到百慕達作短期旅行。在百慕達正式申請永遠在美國居住。這也是他最後一次離開美國。獲富蘭克林獎章。同波多耳斯基和羅森合作,發表向哥本哈根學派挑戰的論文,宣稱量子力學對實在的描述是不完備的。為使諾貝爾和平獎贈予關在納粹集中營中的奧西茨基而奔走。

1936年(57歲)開始同英費爾德和霍夫曼合作研究廣義相對論的運動問題。12月20日,妻艾爾莎病故。發表《物理學和實在》、《論教育》。

1937年(58歲)3月—9月,參加由英費爾德執筆的通俗冊子《物理學的進化》的編寫工作。3月,聲援中國「七君子」。6月,同英費爾德和霍夫曼合作完成論文《引力方程和運動問題》,從廣義相對論的場方程推導出運動方程。

1938年(59歲)同柏格曼合寫論文《卡魯查電學理論的推廣》。

1939年(60歲)8月2日,在西拉德推動下,上書羅斯福總統,建議美國抓緊原子能研究,防止德國搶先掌握原子彈。妹妹瑪雅從歐洲來美,在愛因斯坦家長期住下來。

1940年(61歲)5月15日,發表《關於理論物理學基礎的考查》。5月22日,致電羅斯福,反對美國的中立政策。10月1日,取得美國國籍。同年愛因斯坦寫了一篇著名論文,為他的這一命題進行辯護,即「我不信仰一個人格化的神」

1941年(62歲)發表《科學和宗教》等文章。

1942年(63歲)10月,在猶太人援蘇集會上熱烈讚揚蘇聯各方面的成就。

1943年(64歲)5月,作為科學顧問參與美國海軍部工作。

1944年(65歲)為支持反法西斯戰爭,以600萬美元拍賣1905年狹義相對論論文手稿。發表對羅素的認識論的評論。12月,同斯特恩、玻爾討論原子武器和戰後和平問題,聽從玻爾勸告,暫時保持沉默。

1945年(66歲)3月,同利奧·西拉德討論原子軍備的危險性,寫信介紹西拉德去見羅斯福,未果。4月,從高等學術研究院退休(事實上依然繼續照常工作)。9月,連續發表一系列關於原子戰爭和世界政府的言論。

1946年(67歲)5月,發起組織「原子科學家非常委員會」,擔任主席。5月,接受黑人林肯大學名譽博士學位。寫長篇《自述》,回顧一生在科學上探索的道路。5月,妹妹瑪雅因中風而癱瘓,以後每夜念書給她聽。10月,給聯合國大會寫公開信,敦促建立世界政府。

1947年(68歲),繼續發表大量關於世界政府的言論。9月,發表公開信,建議把聯合國改組為世界政府。

1948年(69歲)4月,同天文學家夏普林利合作,全力反對美國準備對蘇聯進行「預防性戰爭」。抗議美國進行普遍軍事訓練。發表《量子力學和實在》。前妻米列娃在蘇黎世病故。12月,作剖腹手術,在腹部主動脈裡發現一個大動脈瘤。

1949年(70歲)1月13日,愛因斯坦出院。1月,寫《對批評的回答》,對哥本哈根學派在文集《阿爾伯特·愛因斯坦:哲學家—科學家》中的批判進行反批判。11月,「原子科學家非常委員會」停止活動。

1950年(71歲)2月13日,發表電視演講,反對美國製造氫彈。4月,發表《關於廣義引力論》。《晚年集》出版。3月18日,在遺囑上簽字蓋章。內森博士被指名為唯一的遺囑執行人。遺產由內森博士和杜卡斯共同託管。信件和手稿的最終貯藏所是希伯萊大學。其他條款當中還有:小提琴贈給孫子伯恩哈德·凱撒。

1951年(72歲),連續發表文章和信件,指出美國的擴軍備戰政策是世界和平的嚴重障礙。6月,妹妹瑪婭在長期癱瘓後去世。9月,「原子能科學家非常委員會」解散。

1952年(73歲)發表《相對論和空間問題》、《關於一些基本概論的緒論》。11月,以色列第1任總統哈伊姆·魏茨曼死後,以色列政府請他擔任第2任總統,被拒絕。

1953年(74歲)4月3日,給伯爾尼時代的舊友寫《奧林匹亞科學院頌詞》,緬懷青年時代的生活。5月16日,給受迫害的教師弗勞恩格拉斯寫回信,號召美國知識分子起來堅決抵抗法西斯迫害,引起巨大反響。為紀念玻恩退休,發表關於量子力學解釋的論文,由此引起兩人之間的激烈爭論。發表《〈空間概念〉序》。

1954年(75歲)3月,75歲生日,通過「爭取公民自由非常委員會」,號召美國人民起來同法西斯勢力作鬥爭。3月,被美國參議員麥卡錫公開斥責為「美國的敵人」。5月,發表聲明,抗議對奧本海默的政治迫害。秋因患溶血性貧血症臥床數日。11月18日,在《記者》雜誌上發表聲明,不願在美國做科學家,而寧願做一個工匠或小販並完成了《非對稱的相對論性理論》。

1955年(76歲)2月,同羅素通信討論和平宣言問題。3月,寫《自述片斷》,回憶青年時代的學習和科學探索的道路。4月3日,同科恩談論關於科學史等問題。4月5日,駁斥美國法西斯分子給他扣上「顛覆分子」帽子。4月11日,在宣言上簽名。4月13日,在草擬一篇電視講話稿時發生嚴重腹痛,後診斷為動脈出血。4月15日進普林斯頓醫院。4月18日,愛因斯坦被診斷出患有主動脈瘤,18日午夜在睡夢中感到呼吸困難,主動脈瘤破裂導致大腦溢血破裂,而逝世於普林斯頓。一位名叫託馬斯·哈維的醫生在驗屍過程中,在經愛因斯坦的長子漢斯允許下,取下愛因斯坦的大腦保存,這位病理醫生希望未來神經科學界能夠研究愛因斯坦的大腦,以發現愛因斯坦那麼聰明的原因。為遵照愛因斯坦的遺囑,他死後並沒有舉行任何喪禮,也不築墳墓,不立紀念碑,骨灰撒在永遠保密的地方,目的是不會令埋葬他的地方成為聖地。


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