著名科学家--爱因斯坦简介

宙思宇

爱因斯坦简介
阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein，1879年3月14日-1955年4月18日），美国物理学家，犹太人，现代物理学的开创者和奠基人，相对论——“质能关系”的提出者，“决定论量子力学诠释”的捍卫者（振动的粒子）——不掷骰子的上帝。 1999年12月26日，爱因斯坦被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。
　　爱因斯坦1900年毕业于苏黎世工业大学，并入瑞士国籍。1905年获苏黎世大学哲学博士学位。曾在伯尔尼专利局任职。苏黎世工业大学、布拉格德意志大学教授。1913年返德国，任柏林威廉皇帝物理研究所所长和柏林大学教授，并当选为普鲁士科学院院士。1933年因受纳粹政权迫害，迁居美国，任普林斯顿高级研究所教授，从事理论物理研究，1940年入美国国籍。有一句熟悉的格言是“任何事都是相对的。”但爱因斯坦的理论可不是这一哲学式陈词滥调的重复，它是一种精确的用数学表述的方法。此方法中，科学的度量是相对的。显而易见，对于时间和空间的主观感受依赖于观测者本身。
　　在爱因斯坦小的时候，有一天德皇军队通过慕尼黑的市街，好奇的人们都涌向窗前喝彩助兴，小孩子们则为士兵发亮的头盔和整齐的脚步而神往，但爱因斯坦却恐惧得躲了起来，他既瞧不起又害怕这些“打仗的妖怪”，并要求他的母亲把他带到自己永远也不会变成这种妖怪的国土去。中学时，母亲满足了爱因斯坦的请求，把他带到意大利。爱因斯坦放弃了德国国籍，可他并不申请加入意大利国籍，他要做一个不要任何依附的世界公民……大战过后，爱因斯坦试图在现实的基础上建立他的世界和平的梦想，并且在“敌国”里作了一连串“和平”演说。他的思想和行动，使他险遭杀身之祸：一个抱有帝国主义野心的俄国贵族女刺客把枪口偷偷对准了他；德国右翼刺客们的黑名单上也出现了阿尔伯特·爱因斯坦的名字；希特勒悬赏两万马克要他的人头。为了使自己与这个世界保持“和谐”，爱因斯坦不得不从意大利迁到荷兰，又从荷兰迁居美国，而且加入了美国国籍。他认为，在美国这个国度里，各阶级的人们都能在勉强过得去的友谊****存下去。 （节选自《应用写作》学术月刊1985年第5-6期《爱因斯坦的反省》）
　　十九世纪末期是物理学的大变革时期，爱因斯坦从实验事实出发，重新考查了物理学的基本概念，在理论上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推动了天文学的发展。他的量子理论对天体物理学、特别是理论天体物理学都有很大的影响。理论天体物理学的第一个成熟的方面——恒星大气理论，就是在量子理论和辐射理论的基础上建立起来的。爱因斯坦的狭义相对论成功地揭示了能量与质量之间的关系，坚守着“上帝不掷骰子”的量子论诠释（微粒子振动与平动的矢量和）的决定论阵地，解决了长期存在的恒星能源来源的难题。近年来发现越来越多的高能物理现象，狭义相对论已成为解释这种现象的一种最基本的理论工具。其广义相对论也解决了一个天文学上多年的不解之谜，并推断出后来被验证了的光线弯曲现象，还成为后来许多天文概念的理论基础。

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二，成长履历

　1879年3月14日上午11时30分，爱因斯坦出生在德国乌尔姆市班霍夫街135号。父母都是犹太人。父名赫尔曼·爱因斯坦，母亲玻琳。
　　1881年11月18日，爱因斯坦的妹妹玛雅在慕尼黑出生。
　　1884年，爱因斯坦对袖珍罗盘着迷。
　　1885年，爱因斯坦开始学小提琴。
　　1886年，爱因斯坦在慕尼黑公立学校（Council School）读书；在家里学习犹太教的教规。
　　1888年，爱因斯坦入路易波尔德高级中学学习。在学校继续受宗教教育，接受受戒仪式。弗里德曼是指导老师。
　　1889年，在医科大学生塔尔梅引导下，读通俗科学读物和哲学著作。
　　1891年，自学欧几里德几何学（Euclidean geometry），感到狂热的喜爱，同时开始自学高等数学。
　　1892年，开始读康德（Immanuel Kant）的著作。 1895年，自学完微积分（calculous）。
　　1896年，获阿劳中学毕业证书。10月，进苏黎世联邦工业大学师范系学习物理。 爱因斯坦
　　1899年10月19日，爱因斯坦正式申请瑞士公民权。
　　1900年8月爱因斯坦毕业于苏黎世联邦工业大学；12月完成论文《由毛细管现象得到的推论》，次年发表在莱比锡《物理学杂志》上并入瑞士籍。
　　1901年3月21日，取得瑞士国籍。在这一年5－7月完成电势差的热力学理论的论文。
　　1904年9月，由专利局的试用人员转为正式三级技术员。
　　1905年3月，发展量子论，提出光量子假说，解决了光电效应问题。4月向苏黎世大学提出论文《分子大小的新测定法》，取得博士学位。5月完成论文《论动体的电动力学》，独立而完整地提出狭义相对性原理，开创物理学的新纪元。
　　1906年4月，晋升为专利局二级技术员。11月完成固体比热的论文，这是关于固体的量子论的第一篇论文。 1908年10月兼任伯尔尼大学编外讲师。
　　1909年10月，离开伯尔尼专利局，任苏黎世大学理论物理学副教授。爱因斯坦
　　1910年10月，完成关于临界乳光的论文。
　　1912年提出“光化当量”定律。
　　1913年他返德国，任柏林威廉皇帝物理研究所长和柏林大学教授，并当选为普鲁士科学院院士。
　　1914年4月，爱因斯坦接受德国科学界的邀请，迁居到柏林，
　　8月 即爆发了第一次世界大战。他虽身居战争的发源地，生活在战争鼓吹者的包围之中，却坚决地表明了自己的反战态度。
　　9月 爱因斯坦参与发起反战团体“新祖国同盟”，在这个组织被宣布为非法、成员大批遭受逮捕和迫害而转入地下的情况下，爱因斯坦仍坚决参加这个组织的秘密活动。
　　10月 德国的科学界和文化界在军国主义分子的操纵和煽动下，发表了“文明世界的宣言”，为德国发动的侵略战争辩护，鼓吹德国高于一切，全世界都应该接受“真正德国精神”。在“宣言”发烧碟阀锁定上签名的有九十三人，都是当时德国有声望的科学家、艺术家和牧师等。就连能斯脱、伦琴、奥斯特瓦尔德、普朗克等都在上面签了字。当征求爱因斯坦签名时，他断然拒绝了，而同时他却毅然在反战的《告欧洲人书》上签上自己的名字。这一举动震惊了全世界。
　　1915年11月，提出广义相对论引力方程的完整形式，并且成功地解释了水星近日点运动。 爱因斯坦
　　1916年3月，完成总结性论文《广义相对论的基础》。5月提出宇宙空间有限无界的假说。8月完成《关于辐射的量子理论》，总结量子论的发展，提出受激辐射理论。
　　1917年，列宁领导的苏联社会主义革命胜利后，爱因斯坦热情地支持这个伟大的革命，赞扬这是一次对全世界将有决定性意义的、伟大的社会实验并表示：“我尊敬列宁，因为他是一位有完全自我牺牲精神，全心全意为实现社会正义而献身的人。我并不认为他的方法是切合实际的，但有一点可以肯定：象他这种类型的人，是人类良心的维护者和再造者。”
　　1918年11月，德国工人和士兵在俄国十月革命胜利的影响和鼓舞下，发动起义，****了德皇威廉二世下台第三天，爱因斯坦即给他的母亲连续写了两张明信片，欢呼“伟大的事变发生了……亲身经历了这个事变是多么荣幸！” 二十年代到三十年代初期，爱因斯坦基本是个绝对的和平主义者。但侵略和掠夺战争不断发生的现实，打破了他美好的梦想。特别是1933年希特勒上台后，德国日益法西斯化，使爱因斯坦意识到新的野蛮战争不可避免，促使他改变了自己的观点。他明确表示：“当法律和人类尊严必需保卫时，我们一定要战斗。自从法西斯的危险到来后，现在我不再相信绝对的被动的和平主义是有效的了。只要法西斯主义统治欧洲，那就不会有和平。” 由于爱因斯坦的进步活动，又因为他是犹太人，因而被德国纳粹分子列为重要的迫害对象，幸而他1932年底离开德国到美国讲学，才未遭毒手。他在柏林的住屋被查抄和捣毁，他的财产被没收，他的著作被焚毁，纳粹还悬赏二万马克要杀害他。面对纳粹分子暗杀的危险，爱因斯坦没有丝毫的畏惧，而是更坚定地战斗。当他的挚友劳厄写信劝他对政治问题采取明哲保身的态度时，他不顾个人安危，大声疾呼，指出法西斯就意味着战争，和平必须用武装来保卫，呼吁美国人民起来同法西斯作斗争。 当爱因斯坦后来从无线电广播知道美国对广岛、长崎投下yuan zi dan，杀伤许多平民时他感到非常痛心。是打发他后来写了一封告美国公民书，说：“我们将此种巨大力量解放的科学家们，对于一切事物都要优先负起责任，必须限制原子能绝对不能使用来杀害全人类，而是用来增进人类的幸福方面。”
　　1919年　爱因斯坦的理论被视为“人类思想史中最伟大的成就之一”。12月，接受德国唯一的名誉学位：罗斯托克大学的医学博士学位。
　　1921年4月2日到5月30日间，为了给耶路撒冷的希伯莱大学的创建筹集资金，同魏茨曼一起首次访问美国。
　　1922年1月，完成关于统一场论的第一篇论文。7月受到被谋杀的威胁，暂离柏林。10月8日，爱因斯坦和艾尔莎在马赛乘轮船赴日本。沿途访问科伦坡、新加坡、香港和上海。11月9日，在去日本途中，爱因斯坦因对光电效应作出解释而被授予1921年“诺贝尔物理学奖”。11月17日－12月29日，访问日本。
　　1923年7月，到哥德堡接受1921年度诺贝尔奖金。12月，第一次推测量子效应可能来自过度约束的广义相对论场方程。
　　1924年，发现了“波色－爱因斯坦凝聚”。
　　1925年以后，爱因斯坦全力以赴去探索统一场论。开头几年他非常乐观，以为胜利在望；后来发现困难重重，他认为现有的数学工具不够用。
　　1925年－1955年这30年中，除了关于量子力学的完备性问题、引力波以及广义相对论的运动问题以外，爱因斯坦几乎把他全部的科学创造精力都用于统一场论的探索。
　　1926年，被选为苏联科学院院士。
　　1928年以后转入纯数学的探索。他尝试着用各种方法，但都没有取得具有真正物理意义的结果。
　　1月，被选为“德国人权同盟”（前身为德国“新祖国同盟”）理事。
　　1929年3月，50岁生日，躲到郊外以避免生日庆祝会。6月28日获“普朗克奖章”。
　　1930年12月11日至1931年3月4日，爱因斯坦第二次到美国访问，在加利福尼亚州理工学院讲学。
　　1932年7月，同弗洛伊德通信，讨论战争的心理问题；号召德国人民起来保卫魏玛共和国，全力反对法西斯。
　　1933年1月30日，纳粹上台。
　　3月10日，在帕莎第纳发表不回德国的声明，次日启程回欧洲。
　　3月20日，纳粹搜查他的房屋，他发表抗议。后他在上帝发誓德国的财产被没收，著作被焚。
　　1935年5月，在百慕大正式申请永远在美国居住。是年，为使诺贝尔奖金（和平奖）赠予被关在纳粹集中营中的奥西茨基，而四处奔走。
　　1937年3月声援中国“七君子”。
　　1937年，在两个助手合作下，他从广义相对论的引力场方程推导出运动方程，进一步揭示了空间——时间、物质、运动之间的统一性，这是广义相对论的重大发展，也是爱因斯坦在科学创造活动中所取得的最后一个重大成果。 在统一场理论方面，他始终没有成功，他从不气馁，每次都满怀信心底从头开始。由于他远离了当时物理学研究的主流，独自去进攻当时没有条件解决的难题，因此，同20年代的处境相反，他晚年在物理学界非常孤立。可是他依然无所畏惧，毫不动摇地走他自己所认定的道路，直到临终前一天，他还在病床上准备继续他的统一场理论的数学计算。 全人类命运的关注者 爱因斯坦热爱科学，也热爱人类。他没有因为埋头于科学研究而把自己置于社会之外，一直关心着人类的文明和进步，并为之顽强、勇敢地战斗。他说过：“人只有献身于社会，才能找出那实际上是短暂而又有风险的生命的意义”，他自己正是这样去做的。
　　1938年9月，给五千年后的子孙写信，对资本主义社会现状表示不满。
　　1939年8月2日，上书罗斯福总统，建议美国抓紧原子能研究，防止德国抢先掌握yuan zi dan。
　　1940年5月22日，他致电罗斯福，反对美国的中立政策。
　　10月1日取得美国国籍。
　　1943年5月，作为科学顾问参与美国海军部工作。
　　1944年，他为支持反法西斯战争，以600万美元拍卖1905年狭义相对论论文手稿。
　　1947年，他继续发表大量关于世界政府的言论。
　　1949年1月，写《对批评的回答》，对哥本哈根学派在文集《阿尔伯特·爱因斯坦：哲学家—科学家》中的批判进行反批判。
　　1950年2月13日，他发表电视演讲，反对美国制造氢弹。3月18日，在遗嘱上签字盖章。
　　1951年，连续发表文章和信件，指出美国的扩军备战政策是世界和平的严重障碍。
　　1952年11月，以色列第1任总统魏斯曼死后，以色列政府请他担任第2任总统，被拒绝。
　　1954年3月，他被美国参议员麦卡锡公开斥责为“美国的敌人”。
　　1955年，爱因斯坦与罗素联名发表了反对核战争和呼吁世界和平的《罗素—爱因斯坦宣言》。
　　1955年4月18日1时25分，他在医院逝世。 漫长艰难的探索广义相对论建成后，爱因斯坦依然感到不满足，要把广义相对论再加以推广，使它不仅包括引力场，也包括电磁场。他认为这是相对论发展的第三个阶段，即统一场论。

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三，爱因斯坦其著作


1901-1904年，在德国权威杂志《物理学年鉴》上发表了5篇有关热力学和黑体辐射等方面的研究。
　　1905年3月，《关于光的产生和转变的一个启发性观点》，文中提出光量子学说和光电效应的基本定律，并在历史上第一次揭示了微观物体的波粒二象性，从而圆满地解释了光电效应。（为此获得1921年诺贝尔物理学奖）
　　1905年4月，《分子尺度的新测定》（获苏黎世大学哲学博士学位）
　　1905年5月，《根据分子运动论研究静止液体中悬浮微粒的运动》（有力地提供了原子真实存在布朗运动的证明）
　　1905年6月，长篇文献《论动体的电动力学》（完整提出了著名的狭义相对论理论，开创了物理学的新纪元）
　　1905年9月，《物体惯性和能量的关系》（提出了质量和能量的关系E=mc^2，为原子核能的释放和利用奠定了理论基础）
　　1916年《广义相对论基础》（提出了大质量物体的存在可引起时空连续场的弯曲，为黑洞、大爆炸等新的宇宙论提供了理论依据）

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四，爱因斯坦的贡献


　物质不灭定律，说的是物质的质量不灭；能量守恒定律，说的是物质的能量守恒。 （信息守恒定律）
　　虽然这两条伟大的定律相继被人们发现了，但是人们以为这是两个风马牛不相关的定律，各自说明了不同的自然规律。甚至有人以为，物质不灭定律是一条化学定律，能量守恒定律是一条物理定律，它们分属于不同的科学范畴。
　　爱因斯坦认为，物质的质量是惯性的量度，能量是运动的量度；能量与质量并不是彼此孤立的，而是互相联系的，不可分割的。物体质量的改变，会使能量发生相应的改变；而物体能量的改变，也会使质量发生相应的改变。
　　在狭义相对论中，爱因斯坦提出了著名的质能公式：E＝mc^2 （这里的E代表物体的能量，m代表物体的质量，c代表光的速度，即每秒30万公里。）
　　按照爱因斯坦的理论，如果把1克温度为0℃的水，加热到100℃水吸收了100卡的热量，这时水的质量也相应增加了。按照质能关系公式计算，1克水的质量增加了0.00000000000465克。
　　爱因斯坦的理论，最初受到许多人的反对，就连当时一些著名物理学家也对这位年青人的论文表示怀疑。然而，随着科学的发展，大量的科学实验证明爱因斯坦的理论是正确的，爱因斯坦才一跃而成为世界著名的科学家，成为20世纪世界最伟大的科学家。
　　爱因斯坦的质能关系公式，正确地解释了各种原子核反应：就拿氦4来说，它的原子核是由2个质子和2个中子组成的。照理，氦4原子核的质量就等于2个质子和2个中子质量之和。实际上，这样的算术并不成立，氦核的质量比2个质子、2个中子质量之和少了0.0302原子质量单位[57]！这是为什么呢？因为当2个氘[dao]核（每个氘核都含有1个质子、1个中子）聚合成1个氦4原子核时，释放出大量的原子能。生成1克氦4原子时，大约放出2700000000000焦耳的原子能。正因为这样，氦4原子核的质量减少了。
　　这个例子生动地说明：在2个氘原子核聚合成1个氦4原子核时，似乎质量并不守恒，也就是氦4原子核的质量并不等于2个氘核质量之和。然而，用质能关系公式计算，氦4原子核失去的质量，恰巧等于因反应时释放出原子能而减少的质量！
　　这样一来，爱因斯坦就从更新的高度，阐明了物质不灭定律和能量守恒定律的实质，指出了两条定律之间的密切关系，使人类对大自然的认识又深了一步。
　　物质不灭定律和能量守恒定律，是自然界的伟大定律。它来自客观实际，又在客观实际中久经考验。多少年来，这两条定律经受了千万次考验。物质不灭定律和能量守恒定律，已经成为现代自然科学的基石，同时，它也从根本上给宗教的唯心主义观点以致命的打击，因为物质是不能凭空创造的，也不能凭空消灭，所以谁也不再相信什么上帝创造万物，上帝创造世界的反科学的谬论了。另外，它还雄辩地说明，世界上永远不会有“永动机”。想不花费劳动就从大自然中获取能源，是不可能的。

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五，留给爱因斯坦的话

1955 年4月18日，科学巨人爱因斯坦病逝。他生前立有遗嘱，要求把他的骨灰撒在不为人知的地方，不发讣告，不建坟墓，不立纪念碑。火化时免除所有公共集会，免除所有宗教仪式，免除所有花卉布置及所有音乐典礼。根据他的遗嘱，火化时在场的人只有：大儿子汉斯·爱因斯坦，遗嘱执行人、经济学家纳坦，爱因斯坦最忠实的合作者杜卡斯，助手诺伊施泰因，图书管理员范托娃，以及他的妻子等 12 人。没有奏乐，没有花卉，小教堂里一片寂静。只有遗嘱执行者纳坦在结束仪式时，念了歌德悼念席勒的诗，表达自己的哀思：
　　我们全都获益匪浅，
　　全世界都感谢他的教诲；
　　那专属他个人的东西，
　　早已传遍广大人群。
　　他像行将陨灭的彗星，光华四射，
　　把无限的光芒同他的光芒永相结合。