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最伟大的物理学家爱因斯坦
时间：2023-01-28 03:04:20 下载该word文档
最伟大的物理学家爱因斯坦2000年初,美国物理研究所的《物理世界》杂志举行了一次评选活动,在100名著名物理学家中评选10名“最伟大的物理学家”。结果,爱因斯坦首当其选,排名第一,以下依次为牛顿、麦克斯韦、玻尔、海森堡、伽利略费因曼、狄拉克、薛定谔和卢瑟福。爱因斯坦无愧于是“伟大”之中的“伟大”。在物理学发生历史上最重要、最深刻的革命时期,他生逢其时,时势造英雄,英雄亦造时势,在充分吸取前人科学研究的积极成果的基础上,以他惊人的洞察力、巨大的创造性、深邃的思想和杰出的研究方法,在他所涉及的物理学的各个领域内都做出了巨大的贡献,科学史家谓之“当代物理学中几乎没有什么概念不是起源于他的著作的”。1879年3月14日,爱因斯坦出生于德国乌尔姆的一个犹太人家庭。小时候,他并不是一个聪颖过人的孩子,甚至直到三岁,说话还不太利落,有一段时期还对学校教育表现出很大的厌恶。他1900年毕业于瑞土苏黎世联邦工业大学,1901年入瑞士国籍,毕业两年后才在伯尔尼瑞士专利局找到技术员的工作。但就在那儿,真金终于大放光芒,1905年的几个月间,雪崩一般地一连发表了几篇极其重要的论文。爱因斯坦的第一篇论文是关于分子的热运动——布朗运动的,这篇文章不仅从理论上将其完全解决,而且还提出了测定分子大小的新方法。当时关于分子的存在以及它们的热运动,还是个有争议的问题。3年后,德国物理学家佩兰从实验上证实了爱因斯坦的理论预测,同年,爱因斯坦本人以此文获慕尼黑大学博士学位。第二篇论文对光电效应作了解释。爱因斯坦小心翼翼地把量子概念扩充到辐射的发射、吸收和传播上去,提出了光量子假说。对于这一新观念,当时只有少数人支持,遭到了几乎所有老一辈物理学家的反对,包括普朗克本人直到1913年还表示反对。1906年,爱因斯坦在《论光的产生和吸收》中又把量子概念扩大到物体内部粒子的振动上去,解决了低温时固体的比热同温度变化的关系问题。1916年,他又发表了一篇综合量子论发展成就的论文。文中提出了受激辐射的概念,为后来20世纪60年代激光技术的发展奠定了理论基础。1924年,L.德布罗意的物质波概念刚提出,他就同玻色一起建立了量子统计理论中的玻色—爱因斯坦凝聚。这些贡献,使他成为量子论的几位最伟大的先驱者之一,爱因斯坦1921年获诺贝尔物理学奖是由于他的光量子说,而并非他的最伟大之作——相对论。后几篇论文是关于相对论的。相对论学说彻底改变了人类的时空观。1910年,普朗克曾预言:“如果像我所预料的那样,它被证明是正确的,那么爱因斯坦将被看成为20世纪的哥白尼。”诚哉斯言。1909年,爱因斯坦接受了苏黎世大学的教席而辞去了专利局的工作,接着又到了布拉格的日耳曼大学,后来又去了苏黎世工学院。1913年,普朗克到苏黎世拜访了爱因斯坦,请他
出任柏林的威廉皇帝物理研究所所长。这使他可以和包括普朗克在内的那个时代最优秀的物理学家一起工作。1915至1916年间,爱因斯坦在柏林完成了他最伟大的工作——广义相对论。在爱丁顿证实广义相对论的预言是正确的后几年里,爱因斯坦的社会声誉日增。也就在同一时期,物理学本身也在大踏步前进。在20世纪20年代,现代物理学的另一重要支柱,研究原子现象的量子力学诞生了。爱因斯坦却不接受它,那并非因为量子力学不正确事实上与实验是一致的,而是爱因斯坦认为量子力学对物理描述的不完备性否定了世界的客观性和决定论。他与量子力学的领袖人物玻尔进行了一场大论战。在20世纪20年代和30年代,新一代物理学家涌现出来,他们接受了量子力学并成功地加以应用,取得了一系列重要的成果,原子核物理学作为一门新兴学科也诞生了。爱因斯坦与这些进展关系不大,他认为量子论可能只是统一场论的一个结果。1933年,身为犹太人的爱因斯坦受到纳粹政权的迫害,迁居美国,任普林斯顿高级研究所教授,1940年加入美国籍。1926年以后,爱因斯坦踏上统一场论的漫漫征途,物理史家认为他无法抵御广义相对论的优美和观念的力量,失去了创造性的物理直觉