1. 童年的愛因斯坦學(xué)習(xí)遲鈍?
小的時(shí)候,愛因斯坦學(xué)說話很慢。事實(shí)上,愛因斯坦把所有的句子都要在腦子里過一遍,然后覺得沒問題了才說出來。有記載顯示,愛因斯坦直到九歲之后才不繼續(xù)這么做。因此,愛因斯坦的父母常常覺得自己的孩子智力有問題,甚至還為此咨詢過醫(yī)生。他還對(duì)抗權(quán)威,導(dǎo)致一位中小學(xué)校長將他開除。他取笑歷史,說他從來不需要知道這么多。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)威的過度輕蔑讓他懷疑常規(guī)的至理名言。他說話慢讓他對(duì)普通事情特好奇,比如時(shí)空。他的父親在他5歲時(shí)給了他一個(gè)羅盤,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。
2. 愛因斯坦學(xué)習(xí)不行?
一些研究人員聲稱發(fā)現(xiàn)了愛因斯坦童年時(shí)表現(xiàn)出輕微的孤獨(dú)癥癥狀,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(Simon Baron-Cohen)就是其中之一。他在文章中聲稱,孤獨(dú)癥患者通常"有著很強(qiáng)的系統(tǒng)思維能力,但是情感比較冷淡",這也可以解釋為什么這種類型的人在數(shù)學(xué)、音樂或者繪畫等學(xué)科中的系統(tǒng)思維能力突出。但是這看起來并不可信。愛因斯坦十幾歲的時(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。
3. 愛因斯坦的數(shù)學(xué)不及格?
一個(gè)廣為流傳的說法是,愛因斯坦學(xué)生時(shí)代數(shù)學(xué)很差,經(jīng)常不及格。這個(gè)說法出現(xiàn)在各種各樣的用于激勵(lì)學(xué)習(xí)不好的學(xué)生的書籍和網(wǎng)站。它通常這樣開頭,"大家都知道"。如果在Google搜索"愛因斯坦數(shù)學(xué)很差"的關(guān)鍵詞可以得到超過50萬的條目。這個(gè)說法甚至出現(xiàn)在一個(gè)著名的報(bào)紙專欄——Ripley 的"信不信由你"。是的,愛因斯坦童年確實(shí)有很多(對(duì)傳統(tǒng)教育)有諷刺意味的軼事。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》的文章給愛因斯坦看時(shí),愛因斯坦大笑不已。他回答說:“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)超過了學(xué)校課程的要求。愛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)。父母給他賣了教科書,因此,他在暑假就能掌握這些課程。愛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
4. 愛因斯坦思考圖形比文字好?
愛因斯坦的偉大突破來源于他大腦中的虛擬實(shí)驗(yàn),而不是實(shí)驗(yàn)室。他們稱之為“思維實(shí)驗(yàn)(Gedankenexperiment )"。十六歲的時(shí)候,愛因斯坦就試著在大腦中勾畫沿著光線奔跑的圖像:如果你達(dá)到了光速,光波相對(duì)你來說就是靜止的。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)是自然語言,是用來描述她的奇跡的,所以他一直在設(shè)想怎樣用數(shù)學(xué)公式來描述現(xiàn)實(shí)。因此,之后的十年中,愛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。
5. 愛因斯坦想過把什么圖形用于狹義相對(duì)論?
在其它事情中,愛因斯坦用圖形描繪一輛火車兩端出現(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上的人會(huì)覺得雷擊在不同時(shí)間出現(xiàn)。因?yàn)榛疖囋诳焖傧蚯靶旭偅瑏碜曰疖嚽邦^的雷擊光亮比火車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。
6. 什么想法導(dǎo)致愛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,過了幾小時(shí)后他醒了過來,發(fā)現(xiàn)他還是處于失重狀態(tài),那么他根本無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,愛因斯坦得出了廣義相對(duì)論
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)來描述。想像一個(gè)滾動(dòng)的保齡球滾進(jìn)彈床的二維表面。當(dāng)它滾過時(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?,而是因?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)。
8. 哪年是愛因斯坦的奇跡年?
1905年,愛因斯坦大學(xué)畢業(yè),沒上博士也沒從事學(xué)術(shù)工作。于是,他在瑞士專利局謀了一份臨時(shí)工作。這一年,他利用余暇寫成了四篇研究論文,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)。第二篇闡明了分子和原子的存在。第三篇引進(jìn)了狹義相對(duì)論,表明時(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=mc2。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稱為奇跡年
9. 當(dāng)時(shí)愛因斯坦的個(gè)人生活如何?
塞爾維亞人米列娃(Mileva Mari)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,并生有一個(gè)非婚生女兒。不過愛因斯坦并沒有見過她,而且這個(gè)女兒的命運(yùn)至今是個(gè)謎。后來,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)閻垡蛩固沟睦碚撌侨绱思みM(jìn),直到1922年他才獲得諾貝爾獎(jiǎng),全給了她。
10. 米列娃值得當(dāng)成真正的合作者嗎?
的確,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的聲明,說明這些概念全是愛因斯坦的。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。
11. 相對(duì)論是如何被認(rèn)可的?
科學(xué)家一開始不能確信廣義相對(duì)論是否對(duì)。但愛因斯坦提供了一個(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)英國天文學(xué)家,觀察到日食表明光線接近太陽時(shí)的彎度和愛因斯坦預(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,愛因斯坦的相對(duì)論得到了完全的證實(shí)。愛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)論也成為家喻戶曉的名詞。
12. 為何愛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,德國著名化學(xué)家奧斯特瓦爾德首先提名愛因斯坦為1910年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)候選人,推薦理由是愛因斯坦狹義相對(duì)論的偉大貢獻(xiàn)。以后他又于1912年、1913年再度提名愛因斯坦。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)沒有把獎(jiǎng)給愛因斯坦情有可原。1912年,德國物理學(xué)家普林斯海姆推薦愛因斯坦(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),寫了一句很有分量的話:“我相信諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)很少有機(jī)會(huì)為一件具有類似意義的工作而頒獎(jiǎng)。”但諾貝爾獎(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日的日食觀測(cè)的結(jié)果出來以后再說。由于結(jié)果在1919年9月6日才正式公布(愛因斯坦的廣義相對(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)極隧射線的多普勒效應(yīng)以及電場(chǎng)作用光譜線的分裂現(xiàn)象”的德國的斯塔克。 1920年有更多的科學(xué)家提名愛因斯坦因廣義相對(duì)論而獲獎(jiǎng),因?yàn)?919年已經(jīng)由觀測(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(Bernhard Hasseberg)的堅(jiān)持下,授予了瑞士裔的法國一位冶金學(xué)家紀(jì)堯姆,原因是“發(fā)現(xiàn)鎳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,只有法國和瑞士人高興。這一決定讓不少人搖頭。 1921年沒頒獎(jiǎng)給物理學(xué)。1922年,推薦信又陸續(xù)寄到了委員會(huì),推薦愛因斯坦的著名科學(xué)家越來越多。普朗克建議,1921年的物理學(xué)獎(jiǎng)補(bǔ)發(fā)給愛因斯坦,1922年的給玻爾。于是,委員會(huì)決定繞過相對(duì)論這個(gè)“爭論太多”的障礙,直接
13.愛因斯坦理論有什么文化沖突?
近三個(gè)世紀(jì)以來,牛頓的呆板宇宙形成了教化和社會(huì)次序的心理基礎(chǔ),有因有果,有秩序和責(zé)任。如今以時(shí)空作參照來看待宇宙,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)空的宇宙觀亦給此沉悶氣氛注入了新鮮空氣
14.愛因斯坦是一位道德相對(duì)主義者嗎?
愛因斯坦被認(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。
15.愛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),即使他不擁擠宗教儀式。愛因斯坦的父母都是猶太人。因?yàn)樗仟q太人,因而被德國納粹分子列為重要的迫害對(duì)象,幸而他1932年底離開德國到美國講學(xué),才未遭毒手。他反對(duì)法西斯滅絕猶太人的暴行,為爭取猶太人的生存權(quán)利而大聲疾呼。但他也反對(duì)狹隘的猶太民族主義,希望看到猶太人“同阿拉伯人在和平共處的基礎(chǔ)上達(dá)成公平合理的協(xié)議,而不希望創(chuàng)立一個(gè)猶太國”。
16.愛因斯坦相信上帝嗎?
是的。他雖然以客觀自然的方式定義上帝,但他十分相信上帝。他的著作中反應(yīng)了自然法則與所有存在的美麗都和諧一致。他還曾調(diào)用上帝。比如,愛因斯坦曾經(jīng)說過:"上帝不擲色子。"他這句話是針對(duì)量子物理而說的。量子物理中有一條非常重要的測(cè)不準(zhǔn)原理,它徹底打破了"決定論"的物理學(xué),而愛因斯坦恰恰是支持決定論的,這與愛因斯坦的宗教信仰有關(guān)。愛因斯坦并不是一個(gè)狂熱的信徒,但他始終相信上帝的存在(不一定是某個(gè)宗教的上帝)。當(dāng)你直接問他是否相信上帝時(shí),他總是強(qiáng)調(diào)他信。
17.愛因斯坦理論還被認(rèn)可嗎?
是的。愛因斯坦的理論遍布現(xiàn)代科學(xué),從無限小到無窮大,從最小事件的光子噴射到最大事件的宇宙擴(kuò)張。他的偉大成就一個(gè)世紀(jì)之后,我們還生活在他的世界里。光電細(xì)胞和電視,核能和激光,太空旅行和半導(dǎo)體,他都染指過。他寫信給羅斯??偨y(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)。
18.愛因斯坦反對(duì)量子力學(xué)嗎?
愛因斯坦并沒拒絕接受量子力學(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,這讓愛因司坦困惑終生。 愛因斯坦認(rèn)為,量子力學(xué)只不過是對(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。他說過一句名言:“上帝不會(huì)擲色子。”
19.愛因斯坦有何政見?
愛因斯坦說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:“我認(rèn)為甘地的觀點(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:不是通過暴力達(dá)到我們的目的,而是不同你認(rèn)為邪惡的勢(shì)力結(jié)盟。”他催促建造原子彈,但后來帶頭發(fā)起運(yùn)動(dòng),極力想辦法來控制它。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的價(jià)值,他極力藐視權(quán)威,導(dǎo)致他成一個(gè)堅(jiān)定的麥卡錫主義(指美國共和黨參議員J。R。McCarthy于1951-1954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。
20.他反對(duì)麥卡錫主義,愛因斯坦最后醒悟了嗎?
愛因斯坦沒有懷恨而死。他理解美國自由。1955年在他臨終之時(shí),他在以色列獨(dú)立日發(fā)表演說,今天的你不是美國人,也不是猶太人,而只是人類
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