愛因斯坦:偉大物理學家的一生

2020-11-25 小shi講歷史

參考文章:阿爾伯特·愛因斯坦的簡短傳記。

愛因斯坦(Albert Einstein)是世界上最傑出的思想家之一。

阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)是一名德裔美國人物理學家,可能是20世紀最著名的科學家。他的相對論描述了光和超大質量實體的動力學,是現代物理學的基礎之一,此外他在量子力學方面的工作主要集中在亞原子領域。

愛因斯坦的成長與教育

根據諾貝爾獎組織的傳記,愛因斯坦於1879年3月14日出生於德國符騰堡州的烏爾姆。六個星期後,他的家人搬到了慕尼黑。1885年,他6歲那年,他開始就讀天主教小學Petersschule。

與普遍的看法相反,愛因斯坦是一個好學生。據致力於愛因斯坦遺產的德國網站稱,「昨天阿爾伯特獲得了成績,他再次名列第一,他的成績單非常出色。」 但是,當他後來轉到Luitpold語法學校時,年輕的愛因斯坦無法應付該學校的威權主義態度,他的老師曾對他說:「他永遠也找不到。」

1896年,愛因斯坦17歲那年進入蘇黎世的瑞士聯邦理工學校接受物理和數學老師的培訓。幾年後,他獲得了文憑並獲得了瑞士國籍,但找不到教學崗位。因此,他接受了瑞士專利局的技術助理職位。

愛因斯坦於1903年與他的長期戀人和前學生米利瓦·馬裡克(Mileva Maric)結婚。一年前,他們有一個非婚生子女,直到1980年代,當私信顯示她的存在時,才被學者發現。女兒在信件中稱莉瑟爾(Lieserl),可能是精神上的挑戰者,要麼早逝,要麼在一歲時被收養。愛因斯坦還有另外兩個與馬裡奇的孩子,漢斯·艾伯特和愛德華,分別於1904年和1910年出生。

愛因斯坦如何改變物理學

愛因斯坦獲得博士學位。根據國會圖書館的資料,他在1905年獲得物理學博士學位,這一年通常被稱為他的奇蹟年(拉丁語為「奇蹟年」)。那一年,他發表了四篇在物理學中具有重要意義的開創性論文。

第一個方法結合了新近構想的思想,即光可以進入稱為光子的離散粒子中。該理論描述了光電效應,它是支撐現代太陽能的概念。第二種解釋是布朗運動-通過觀察到水是由微小的,振動的分子組成的,這些分子會來回踢動灰塵,從而使少量的灰塵在水表面隨機運動。

最後兩個概述了他的狹義相對論,該論證表明觀察者以不同的速度運動將如何不同意許多測量結果,但會同意光速,這是一個常數。這些論文還引入了方程E = mc ^ 2,顯示了質量和能量之間的等價關係。這一發現也許是愛因斯坦作品中最廣為人知的方面。

1915年,愛因斯坦發表了四篇論文,概述了他的廣義相對論,該理論通過解釋重力是由大物體引起的時空結構中的翹曲而更新了艾薩克·牛頓的引力定律。該理論在1919 年得到了重大驗證,當時英國天文學家亞瑟·愛丁頓(Arthur Eddington)在日食期間觀察到了太陽邊緣的恆星,並能夠證明它們的光被太陽的引力阱彎曲,從而導致其感知位置發生變化。 。

愛因斯坦在1919年與馬裡奇離婚,並很快與表兄艾爾莎·洛文塔爾(ElsaLwenthal)結婚,自1912年以來,他一直與他有戀愛關係。1921年,他因在光電效應方面的工作而獲得了諾貝爾物理學獎,儘管委員會成員還提到了他的「在頒發獎項時為「理論物理學」提供服務。授予愛因斯坦獎的決定是有爭議的,因為這位才華橫溢的物理學家是猶太人和和平主義者。根據《衛報》的一篇文章,反猶太主義正在興起,相對論還沒有被視為可靠的理論。

愛因斯坦曾在柏林大學任教授,但在阿道夫·希特勒(Adolf Hitler)崛起期間,於1933年隨魯文塔爾(Lwenthal)逃離德國。他放棄了德國國籍,並搬到美國成為普林斯頓大學的理論物理學教授,並於1940年成為美國公民。

在這個時代,其他研究人員通過重新制定現有最小已知實體的規則來掀起一場革命。量子力學定律是由丹麥物理學家尼爾斯·玻爾(Niels Bohr)領導的小組制定的,愛因斯坦密切參與了他們的研究。

玻爾和愛因斯坦就量子力學關於量子力學的爭論而著名。玻爾和他的研究小組提出,量子粒子的行為是按照概率定律進行的,愛因斯坦發現這是不可接受的,並嘲笑「 上帝不會與宇宙玩骰子 」。玻爾的觀點最終主導了當代有關量子力學的許多思想。

愛因斯坦的晚年和遺產

這張阿爾伯特·愛因斯坦露出舌頭的親筆籤名照片在拍賣會上以125,000美元的價格售出。

愛因斯坦在1945年退休後,大部分時間都在研究一種將電磁與重力統一的方法,即所謂的統一場論。這一努力使這位物理學家感到沮喪,這位物理學家於1955年4月18日因心臟附近的血管破裂而死亡。

根據美國自然歷史博物館的資料,愛因斯坦的屍體被火化,骨灰散布在一個未公開的位置。但是,在此之前,醫生進行了未經授權的開顱手術,並取出並挽救了愛因斯坦的大腦。

幾十年來,大腦一直是許多測試的對象,這表明大腦在有意識思維的部位灰質上有額外的摺疊。特別是額葉有更多的褶皺,這些褶皺與抽象的思想和計劃有關。但是,根據華盛頓大學的神經科學家埃裡克·楚德勒Eric H. Chudler)的觀點根據單個樣本得出關於智力的任何結論都是有問題的。

除了在相對性和量子力學方面令人難以置信的遺產外,愛因斯坦還進行了一項鮮為人知的研究,研究了一種不需要電動機,運動部件或冷卻劑的製冷方法。他還是一位不懈的反戰倡導者,幫助創立了《原子科學家公報》,該組織致力於向公眾發出核武器危險的警告。

迄今為止,愛因斯坦有關相對論的理論作為一種預測模型而備受矚目。天文學家發現,正如傳說中的物理學家所預料的那樣,遙遠物體的光被大量更近的物體所折射,這種現象被稱為引力透鏡,這有助於我們了解宇宙的演化。2016年,先進的LIGO(雷射幹涉儀引力波天文臺)還宣布了有史以來首次直接檢測引力波引力波是由大量中子星和黑洞合併並在時空結構中產生波紋而產生的。

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