愛(ài)因斯坦也信上帝 一生遺留20謎

愛(ài)因斯坦也信上帝一生遺留20謎愛(ài)因斯坦也信上帝一生遺留20謎400）this.styIe.width=400;"border=0name=MM＞孩童時(shí)的愛(ài)因斯坦和他妹妹（圖1）據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，1955年4月18日，理論物理學(xué)家、相對(duì)論創(chuàng)立者阿爾伯特-愛(ài)因斯坦逝世，享年76歲。1915年，愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的終審稿出版，這是繼狹義相對(duì)論之后，近代科學(xué)的又一個(gè)重大成就。1921年，愛(ài)因斯坦因其1905年發(fā)表的論文”光電效應(yīng)”，即狹義相對(duì)論而獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)。他的相對(duì)論理論是歷史上最重要的科學(xué)著作之一。對(duì)于這位偉人，我們究竟知道多少。以下是國(guó)外媒體歸納的你該知道的有關(guān)愛(ài)因斯坦的二十件事。1.童年的愛(ài)因斯坦學(xué)習(xí)遲鈍？小的時(shí)候，愛(ài)因斯坦學(xué)說(shuō)話(huà)很慢。事實(shí)上，愛(ài)因斯坦把所有的句子都要在腦子里過(guò)一遍，然后覺(jué)得沒(méi)問(wèn)題了才說(shuō)出來(lái)。有記載顯示，愛(ài)因斯坦直到九歲之后才不繼續(xù)這么做。因此，愛(ài)因斯坦的父母常常覺(jué)得自己的孩子智力有問(wèn)題，甚至還為此咨詢(xún)過(guò)醫(yī)生。他還對(duì)抗權(quán)威，導(dǎo)致一位中小學(xué)校長(zhǎng)將他開(kāi)除。他取笑歷史，說(shuō)他從來(lái)不需要知道這么多。但這些特點(diǎn)讓他成了天才。大多數(shù)成人都認(rèn)為，他對(duì)權(quán)威的過(guò)度輕蔑讓他疑心常規(guī)的至理名言。他說(shuō)話(huà)慢讓他對(duì)普通事情特好奇，比方時(shí)空。他的父親在他5歲時(shí)給了他一個(gè)羅盤(pán)，以至于讓他在晚年時(shí)還苦苦思索磁場(chǎng)的自然屬性。他更喜歡想圖像而不是文字。給羅斯福總統(tǒng)建造原子彈，結(jié)果我們知道蘑菇云的樣子。他1905年的二大理論——量子理論和相對(duì)論，引導(dǎo)我們進(jìn)入了20世紀(jì)。400）this.styIe.width=400;"border=0name=MM>愛(ài)因斯坦宣誓當(dāng)美國(guó)公民（圖18）18.愛(ài)因斯坦反對(duì)量子力學(xué)嗎？愛(ài)因斯坦并沒(méi)拒絕接受量子力學(xué)，只是認(rèn)為它不完備。主要是它明顯的缺乏因果性，以及與宏觀(guān)物理學(xué)原理的不相容。我們的宇宙都是該被完美的物理理論所描繪出的，而量子理論出現(xiàn)了不可預(yù)測(cè)性，這讓愛(ài)因司坦困惑終生。愛(ài)因斯坦認(rèn)為，量子力學(xué)只不過(guò)是對(duì)原子及亞原子粒子行為的一個(gè)合理的描述，是一種唯象理論，它本身不是終極真理。他說(shuō)過(guò)一句名言：“上帝不會(huì)擲色子?！?00）this,styIe.width=400;"border=0name=MM>愛(ài)因斯坦參觀(guān)威爾遜山天文臺(tái)（圖19）19.愛(ài)因斯坦有何政見(jiàn)？愛(ài)因斯坦說(shuō)自己是和平主義者和人道主義者，晚年成為民主社會(huì)主義者。他曾經(jīng)說(shuō)：“我認(rèn)為甘地的觀(guān)點(diǎn)是我們這個(gè)時(shí)期所有政治家中最高明的。我們應(yīng)該朝著他的精神方向努力：不是通過(guò)暴力到達(dá)我們的目的，而是不同你認(rèn)為邪惡的勢(shì)力結(jié)盟?！ㄋ叽俳ㄔ煸訌棧髞?lái)帶頭發(fā)起運(yùn)動(dòng)，竭力想方法來(lái)控制它。正如他尋求科學(xué)的統(tǒng)一理論一樣，他尋求世界聯(lián)邦政治。他相信自由思想和演說(shuō)的價(jià)值，他竭力藐視權(quán)威，導(dǎo)致他成一個(gè)堅(jiān)決的麥卡錫主義（指美國(guó)共和黨參議員J.R.McCarthy于19517954年間發(fā)動(dòng)的反共以及迫害民主進(jìn)步力量的法西斯行經(jīng)）的反對(duì)者。400）this,styIe.width=400;"border=0name=MM>（圖20）20.他反對(duì)麥卡錫主義，愛(ài)因斯坦最后醒悟了嗎？愛(ài)因斯坦沒(méi)有懷恨而死。他理解美國(guó)自由。1955年在他臨終之時(shí)，他在以色列獨(dú)立日發(fā)表演說(shuō)，今天的你不是美國(guó)人，也不是猶太人，而只是人類(lèi)?！餐踅鹪?00）this,styIe.width=400;"border=0name=MM>愛(ài)因斯坦75歲生日（圖2）2.愛(ài)因斯坦學(xué)習(xí)不行？一些研究人員聲稱(chēng)發(fā)現(xiàn)了愛(ài)因斯坦童年時(shí)表現(xiàn)出輕微的孤獨(dú)癥病癥，也叫艾斯伯格癥候。劍橋大學(xué)孤獨(dú)癥研究中心的主任西蒙-巴倫-柯洪〔SimonBaron-Cohen〕就是其中之一他在文章中聲稱(chēng)，孤獨(dú)癥患者通常”有著很強(qiáng)的系統(tǒng)思維能力，但是情感比擬冷淡”，這也可以解釋為什么這種類(lèi)型的人在數(shù)學(xué)、音樂(lè)或者繪畫(huà)等學(xué)科中的系統(tǒng)思維能力突出。但是這看起來(lái)并不可信。愛(ài)因斯坦十幾歲的時(shí)候就有很親密的朋友，他們之間感情很好，愛(ài)因斯坦同樣熱衷參與大學(xué)組織的討論，有很好的言辭交流，總之對(duì)待朋友很熱情友愛(ài)。400）this,styIe.width=400;"border=0name=MM>（圖3）3.愛(ài)因斯坦的數(shù)學(xué)不及格？一個(gè)廣為流傳的說(shuō)法是，愛(ài)因斯坦學(xué)生時(shí)代數(shù)學(xué)很差，經(jīng)常不及格。這個(gè)說(shuō)法出現(xiàn)在各種各樣的用于鼓勵(lì)學(xué)習(xí)不好的學(xué)生的書(shū)籍和網(wǎng)站。它通常這樣開(kāi)頭，”大家都知道”。如果在Google搜索”愛(ài)因斯坦數(shù)學(xué)很差”的可以得到超過(guò)50萬(wàn)的條目。這個(gè)說(shuō)法甚至出現(xiàn)在一個(gè)著名的報(bào)紙專(zhuān)欄——Ripley的”信不信由你”。是的，愛(ài)因斯坦童年確實(shí)有很多〔對(duì)傳統(tǒng)教育〕有挖苦意味的軼事。但是這一件不是。1935年，普林斯頓的一位猶太學(xué)者拿著從Ripley專(zhuān)欄剪下的標(biāo)題為？目前最偉大的數(shù)學(xué)家數(shù)學(xué)考不及格？的文章給愛(ài)因斯坦看時(shí)，愛(ài)因斯坦大笑不已。他答復(fù)說(shuō)：“我的數(shù)學(xué)從未不及格，十五歲前我就掌握了微積分。〃在小學(xué)的時(shí)候，他的數(shù)學(xué)就是班級(jí)的前幾名且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了學(xué)校課程的要求。愛(ài)因斯坦的妹妹回憶道，”在他12歲的時(shí)候，他就偏好解一些很復(fù)雜的應(yīng)用算術(shù)。同時(shí)他決定嘗試自學(xué)幾何學(xué)和代數(shù)。父母給他賣(mài)了教科書(shū)，因此，他在暑假就能掌握這些課程。愛(ài)因斯坦不僅從課本上學(xué)習(xí)驗(yàn)證，同時(shí)試著自己去證明一些新定理，他甚至曾經(jīng)用自己的方法證明了畢達(dá)哥拉斯定理。400）this.styIe.width=400;"border=0name=MM>（圖4）4.愛(ài)因斯坦思考圖形比文字好？愛(ài)因斯坦的偉大突破來(lái)源于他大腦中的虛擬實(shí)驗(yàn)，而不是實(shí)驗(yàn)室。他們稱(chēng)之為"思維實(shí)驗(yàn)[Gedankenexperimerit]"o十六歲的時(shí)候，愛(ài)因斯坦就試著在大腦中勾畫(huà)沿著光線(xiàn)奔跑的圖像：如果你到達(dá)了光速，光波相對(duì)你來(lái)說(shuō)就是靜止的。但是按照有關(guān)電磁波的麥克斯韋公式，這是不可能出現(xiàn)的事實(shí)。他知道數(shù)學(xué)是自然語(yǔ)言，是用來(lái)描述她的奇跡的，所以他一直在設(shè)想怎樣用數(shù)學(xué)公式來(lái)描述現(xiàn)實(shí)。因此，之后的十年中，愛(ài)因斯坦一直在做著他的思維實(shí)驗(yàn)，直到他找到狹義相對(duì)論為止。400）this.styIe.width=400;"border=0name=MM>愛(ài)因斯坦參觀(guān)威爾遜山天文臺(tái)（圖5）5.愛(ài)因斯坦想過(guò)把什么圖形用于狹義相對(duì)論？在其它事情中，愛(ài)因斯坦用圖形描繪一輛火車(chē)兩端出現(xiàn)雷擊的情況。在路基上的人可能會(huì)看到雷擊同時(shí)發(fā)生，但在快速行駛的火車(chē)上的人會(huì)覺(jué)得雷擊在不同時(shí)間出現(xiàn)。因?yàn)榛疖?chē)在快速向前行駛，來(lái)自火車(chē)前頭的雷擊光亮比火車(chē)后頭的光亮更早地到達(dá)他。于是他認(rèn)識(shí)到同時(shí)是相對(duì)你的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而言的，沒(méi)有東西是絕對(duì)的同時(shí)。時(shí)間是相對(duì)的。因此就產(chǎn)生了狹義相對(duì)論。400）this.styIe.width=400;"border=0name=MM>（圖6）6.什么想法導(dǎo)致愛(ài)因斯坦想到了廣義相對(duì)論？他想象一個(gè)人在自由落體。為理解他所看到的，他想象一個(gè)人在封閉的電梯里自由落體到地面。在這么一個(gè)封閉的環(huán)境內(nèi)，觀(guān)察者發(fā)現(xiàn)他居然處于一個(gè)失重的狀態(tài)，就如在太空中一樣。如果他睡著了，過(guò)了幾小時(shí)后他醒了過(guò)來(lái)，發(fā)現(xiàn)他還是處于失重狀態(tài)，那么他根本無(wú)法判斷他到底是在外太空還是還在進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)。另一方面，想象一個(gè)女人在封閉電梯里向外太空加速上升，遠(yuǎn)離任何引力。她會(huì)覺(jué)得自己被拉向地面，就像被地心引力牽住一樣。從地心引力和加速度公式考慮，愛(ài)因斯坦得出了廣義相對(duì)論。400）this,styIe.width=400;"border=0name=MM>（圖7）7.有思維圖描述他的廣義相對(duì)論嗎？他指出，地心引力是扭曲的時(shí)空。它可以由另一個(gè)思維實(shí)驗(yàn)來(lái)描述。想像一個(gè)滾動(dòng)的保齡球滾進(jìn)彈床的二維外表。當(dāng)它滾過(guò)時(shí)一路將布卷起。然后再滾一些撞球。它們朝保齡球滾去，這不是因?yàn)樗猩衩氐奈Γ且驗(yàn)樗砥鹆藦棿驳牟肌，F(xiàn)在設(shè)想一下在四維時(shí)空的布里會(huì)發(fā)生什么，當(dāng)然，這不容易，但愛(ài)因斯坦能行。他能提出重力場(chǎng)方程式，表示物質(zhì)如何彎曲空間和彎曲的空間如何讓物質(zhì)移動(dòng)。400）this,styIe.width=400;"border=0name=MM>（圖8）8.哪年是愛(ài)因斯坦的奇跡年？1905年，愛(ài)因斯坦大學(xué)畢業(yè)，沒(méi)上博士也沒(méi)從事學(xué)術(shù)工作。于是，他在瑞士專(zhuān)利局謀了一份臨時(shí)工作。這一年，他利用余暇寫(xiě)成了四篇研究論文，發(fā)表在當(dāng)時(shí)重要的物理刊物？物理學(xué)雜志？上。第一篇論證了光具有粒子性又具有波動(dòng)性，并解釋了當(dāng)固體受光照射而發(fā)射電子的光電效應(yīng)。第二篇說(shuō)明了分子和原子的存在。第三篇引進(jìn)了狹義相對(duì)論，說(shuō)明時(shí)空不是絕對(duì)的。第四篇第一次表達(dá)了著名的質(zhì)能公式：E=mc2o這四篇論文是一位傾其一生從事研究的物理學(xué)家一段生涯中所作出的不可磨滅的成果。為此，許多科學(xué)史家把1905稱(chēng)為奇跡年。400）this,styIe.width=400;"border=0name=MM>愛(ài)因斯坦陪女兒瑪戈特與準(zhǔn)女婿登記結(jié)婚（圖9）9.當(dāng)時(shí)愛(ài)因斯坦的個(gè)人生活如何？塞爾維亞人米列娃〔MilevaMari］是大學(xué)里他上物理課的惟一女生，她幫他檢查他的數(shù)學(xué)。他倆熱戀地相愛(ài)，并生有一個(gè)非婚生女兒。不過(guò)愛(ài)因斯坦并沒(méi)有見(jiàn)過(guò)她，而且這個(gè)女兒的命運(yùn)至今是個(gè)謎。后來(lái)，他們倆結(jié)婚，并生有二個(gè)兒子。最后，他們的關(guān)系破裂，愛(ài)因斯坦要求離婚。他給她的離婚協(xié)議是：1905年的論文中假定有論文最終獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，如果她愿意離婚，他就把資金給她。她想了一周，同意了。因?yàn)閻?ài)因斯坦的理論是如此激進(jìn)，直到1922年他才獲得諾貝爾獎(jiǎng)，全給了她。400）this.styIe.width=400;"border=0name=MM>（圖10）10.米列娃值得當(dāng)成真正的合作者嗎？確實(shí)，她幫了數(shù)學(xué)上的忙。她容忍了他，但仔細(xì)分析他們所有的信件和后來(lái)的聲明，說(shuō)明這些概念全是愛(ài)因斯坦的。然而，還是要佩服她，在那時(shí)，一個(gè)女人想成為一位物理學(xué)家，要克服多大的阻力。400）this.styIe.width=400;"border=0name=MM>（圖11）11.相對(duì)論是如何被認(rèn)可的？科學(xué)家一開(kāi)始不能確信廣義相對(duì)論是否對(duì)。但愛(ài)因斯坦提供了一個(gè)生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)。在1919年5月29日日蝕出現(xiàn)時(shí)，遠(yuǎn)征巴西北部和非洲西部沿海的普林西比島進(jìn)行考查的幾隊(duì)英國(guó)天文學(xué)家，觀(guān)察到日食說(shuō)明光線(xiàn)接近太陽(yáng)時(shí)的彎度和愛(ài)因斯坦預(yù)測(cè)的完全一樣。該年年末在倫敦舉行的皇家學(xué)會(huì)和皇家天文學(xué)會(huì)的一次歷史性聯(lián)合會(huì)議上的報(bào)告，愛(ài)因斯坦的相對(duì)論得到了完全的證實(shí)。愛(ài)因斯坦由此聲名鵲起，成了科學(xué)超新星和人道主義的偶像，相對(duì)論也成為家喻戶(hù)曉的名詞。400）this.styIe.width=400;"border=0name=MM>（圖12）12.為何愛(ài)因斯坦如此久才獲得諾貝爾獎(jiǎng)？他1905年的論文被認(rèn)為不可理解和不能證實(shí)。1909年10月，德國(guó)著名化學(xué)家?jiàn)W斯特瓦爾德首先提名愛(ài)因斯坦為1910年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)候選人，推薦理由是愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論的偉大奉獻(xiàn)。以后他又于1912年、1913年再度提名愛(ài)因斯坦。那時(shí)反對(duì)相對(duì)論的勢(shì)力很強(qiáng)，評(píng)獎(jiǎng)委員會(huì)沒(méi)有把獎(jiǎng)給愛(ài)因斯坦情有可原。1912年，德國(guó)物理學(xué)家普林斯海姆推薦愛(ài)因斯坦〔推薦理由還是他在相對(duì)論方面的成就〕為獲獎(jiǎng)候選人時(shí)，寫(xiě)了一句很有分量的話(huà)：“我相信諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)很少有時(shí)機(jī)為一件具有類(lèi)似意義的工作而頒獎(jiǎng)?！ǖZ貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)因?yàn)檫€有不少人〔但都不是一流科學(xué)家〕反對(duì)相對(duì)論而猶豫不決，導(dǎo)致當(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)空缺。1919年，許多以前獲得諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家繼續(xù)提名愛(ài)因斯坦，但是對(duì)于廣義相對(duì)論，卻又建議等到1919年5月29日的日食觀(guān)測(cè)的結(jié)果出來(lái)以后再說(shuō)。由于結(jié)果在1919年9月6日才正式公布〔愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論被證實(shí)〕，結(jié)果1919年的物理學(xué)獎(jiǎng)授給了“發(fā)現(xiàn)極隧射線(xiàn)的多普勒效應(yīng)以及電場(chǎng)作用光譜線(xiàn)的分裂現(xiàn)象〃的德國(guó)的斯塔克。1920年有更多的科學(xué)家提名愛(ài)因斯坦因廣義相對(duì)論而獲獎(jiǎng)，因?yàn)?919年已經(jīng)由觀(guān)測(cè)日食證實(shí)了廣義相對(duì)論的一個(gè)預(yù)言。結(jié)果1920年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)在哈瑟伯格〔BernhardHassebergJ的堅(jiān)持下，授予了瑞士裔的法國(guó)一位冶金學(xué)家紀(jì)堯姆，原因是“發(fā)現(xiàn)鍥鋼合金的反常性以及它在精密物理學(xué)中的重要性〃。幾乎所有的物理學(xué)家包括紀(jì)堯姆自己對(duì)這一決定都大吃一，驚，只有法國(guó)和瑞士人快樂(lè)。這一決定讓不少人搖頭。1921年沒(méi)頒獎(jiǎng)給物理學(xué)。1922年，推薦信又陸續(xù)寄到了委員會(huì)，推薦愛(ài)因斯坦的著名科學(xué)家越來(lái)越多。普朗克建議，1921年的物理學(xué)獎(jiǎng)補(bǔ)發(fā)給愛(ài)因斯坦，1922年的給玻爾。于是，委員會(huì)決定繞過(guò)相對(duì)論這個(gè)“爭(zhēng)論太多〃的障礙，直接以光電效應(yīng)定律的奉獻(xiàn)把1921年空缺下來(lái)的物理學(xué)獎(jiǎng)授予愛(ài)因斯坦，而將1922年的授予玻爾。400）this.styIe.width=400;"border=0name=MM>（圖13）13.愛(ài)因斯坦理論有什么文化沖突？近三個(gè)世紀(jì)以來(lái)，牛頓的呆板宇宙形成了教化和社會(huì)次序的心理根底，有因有果，有秩序和責(zé)任。如今以時(shí)空作參照來(lái)看待宇宙，顯然這成了異教。而且，相對(duì)論間接地與道德、藝術(shù)和政治的新相對(duì)主義有關(guān)。因此，這絕對(duì)不可信，不僅時(shí)空還有真理和道德都不可信了。想象一下打破成規(guī)到處風(fēng)起云涌，畢加索、弗洛伊德、勛伯格和其他人紛紛打破傳統(tǒng)禁固。同樣，帶時(shí)空的宇宙觀(guān)亦給此沉悶氣氛注入了新鮮空氣。400）this.styIe.width=400;"border=0name=MM>愛(ài)因斯坦走過(guò)普林斯頓大學(xué)校園（圖14）14.愛(ài)因斯坦是一位道德相對(duì)主義者嗎？愛(ài)因斯坦被認(rèn)為許多方面的相對(duì)主義者，道德方面也不例外。在所有愛(ài)因斯坦理論下，包括相對(duì)論，探索的就是確定和絕對(duì)。事實(shí)上，他的極品是變異論而不是相對(duì)論。400）this.styIe.width=400;"border=0name=MM>（圖15）15.愛(ài)因斯坦以猶太人身份在他的生活和成就中扮演什么角色？他與猶太人的關(guān)系是他生活中最強(qiáng)大的聯(lián)結(jié)