愛因斯坦傳

　　愛因斯坦是當代最偉大的物理學家。他熱愛物理學，把畢生獻給了物理學的理論研究。人們稱他為２０世紀的哥白尼、２０世紀的牛頓。愛因斯坦生長在物理學急劇變革的時期，通過以他為代表的一代物理學家的努力，物理學的發(fā)展進入了一個新的歷史時期。由伽利略和牛頓建立的古典物理學理論體系，經歷了將近２００年的發(fā)展，到１９世紀中葉，由于能量守恒和轉化定律的發(fā)現(xiàn)，熱力學和統(tǒng)計物理學的建立，特別是由于法拉第和麥克斯韋在電磁學上的發(fā)現(xiàn)，取得了輝煌的成就。這些成就，使得當時不少物理學家認為，物理學領域中原則性的理論問題都已經解決了，留給后人的，只是在細節(jié)方面的補充和發(fā)展?？墒?，歷史的進程恰恰相反，接踵而來的卻是一系列古典物理學無法解釋的新現(xiàn)象：以太漂移實驗、元素的放射性、電子運動、黑體輻射、光電效應等等。在這個新形勢面前，物理學家一般企圖以在舊理論框架內部進行修補的辦法來解決矛盾，但是，年輕的愛因斯坦則不為舊傳統(tǒng)所束縛，在洛倫茲等人研究工作的基礎上，對空間和時間這樣一些基本概念作了本質上的變革。這一理論上的根本性突破，開辟了物理學的新紀元。愛因斯坦一生中最重要的貢獻是相對論。１９０５年他發(fā)表了題為《論動體的電動力學》的論文，提出了狹義相對性原理和光速不變原理，建立了狹義相對論。這一理論把牛頓力學作為低速運動理論的特殊情形包括在內。它揭示了作為物質存在形式的空間和時間在本質上的統(tǒng)一性，深刻揭露了力學運動和電磁運動在運動學上的統(tǒng)一性，而且還進一步揭示了物質和運動的統(tǒng)一性（質量和能量的相當性），發(fā)展了物質和運動不可分割原理，并且為原子能的利用奠定了理論基礎。隨后，經過多年的艱苦努力，１９１５年他又建立了廣義相對論，進一步揭示了四維空時同物質的統(tǒng)一關系，指出空時不可能離開物質而獨立存在，空間的結構和性質取決于物質的分布，它并不是平坦的歐幾里得空間，而是彎曲的黎曼空間。根據(jù)廣義相對論的引力論，他推斷光在引力場中不沿著直線而會沿著曲線傳播。這一理論預見，在１９１９年由英國天文學家在日蝕觀察中得到證實，當時全世界都為之轟動。１９３８年，他在廣義相對論的運動問題上取得重大進展，即從場方程推導出物體運動方程，由此更深一步地揭示了空時、物質、運動和引力之間的統(tǒng)一性。廣義相對論和引力論的研究，６０年代以來，由于實驗技術和天文學的巨大發(fā)展受到重視。另外，愛因斯坦對宇宙學、用引力和電磁的統(tǒng)一場論、量子論的研究都為物理學的發(fā)展作出了貢獻。愛因斯坦不僅是一個偉大的科學家，一個富有哲學探索精神的杰出的思想家，同時又是一個有高度社會責任感的正直的人。他先后生活在西方政治漩渦中心的德國和美國，經歷過兩次世界大戰(zhàn)。他深刻體會到一個科學工作者的勞動成果對社會會產生怎樣的影響，一個知識分子要對社會負怎樣的責任。愛因斯坦一心希望科學造福于人類，但他卻目睹了科學技術在兩次世界大戰(zhàn)中所造成的巨大破壞，因此，他認為戰(zhàn)爭與和平的問題是當代的首要問題，他一生中發(fā)表得最多的也是這方面的言論。他對政治問題第一次公開表態(tài)，就是１９１４年簽署的一個反對第一次世界大戰(zhàn)的聲明。他對政治問題的最后一次發(fā)言，即１９５５年４月簽署的“羅素—愛因斯坦宣言”，也仍然是呼吁人們團結起來，防止新的世界大戰(zhàn)的爆發(fā)。在２０世紀思想家的畫廊中，愛因斯坦，就是公正、善良、真理的化身。他的品格與天地日月相爭輝，他的科學貢獻，人類將萬世景仰。１８７９年３月１４日上午１１時３０分，愛因斯坦出生在德國烏爾姆市班霍夫街１３５號。父母都是猶太人。父名赫爾曼·愛因斯坦，母親波林·科克。１８８０年愛因斯坦一家遷居慕尼黑。父同其弟雅各布合辦一電器設備小工廠。１８８１年１１月１８日，愛因斯坦的妹妹瑪雅出世。１８８４年愛因斯坦對袖珍羅盤著迷。進天主教小學讀書。１８８５年愛因斯坦開始學小提琴。１８８６年愛因斯坦在慕尼黑公立學校讀書。為了遵守宗教指示的法定要求，在家里學習猶太教的教規(guī)。１８８８年愛因斯坦入路易波爾德高級中學學習。在學校繼續(xù)受宗教教育，直到準備接受受戒儀式。弗里德曼是指導老師。１８８９年在醫(yī)科大學生塔爾梅引導下，讀通俗科學讀物和哲學著作。１８９０年愛因斯坦的宗教時間，持續(xù)約１年。１８９１年自學歐幾里德幾何，感到狂熱的喜愛。開始自學高等數(shù)學。１８９２年開始讀康德著作。１８９４年全家遷往意大利米蘭。１８９５年自學完微積分。中學沒畢業(yè)就到意大利與家人團聚。放棄德國國籍。投考蘇黎世瑞士聯(lián)邦工業(yè)大學，未錄取。１０月轉學到瑞士阿勞州立中學。寫了第一篇科學論文。１８９６年獲阿勞中學畢業(yè)證書。１０月進蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學師范系學習物理。１８９７年在蘇黎世結識貝索，與其終身友誼從此開始。１８９９年１０月１９日正式申請瑞士公民權。１９００年８月畢業(yè)于蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學。１２月完成論文《由毛細管現(xiàn)象得到的推論》，次年發(fā)表在萊比錫《物理學雜志》上。１９０１年３月２１日取得瑞士國籍。３月去米蘭找工作，無結果。５月回瑞士，任溫特圖爾中學技術學校代課教師。１０月到夏夫豪森任家庭教師。３個月后又失業(yè)。１２月申請去伯爾尼瑞士專利局工作。５—７月完成電勢差的熱力學理論的論文。１９０２年２月到伯爾尼等待工作。和索洛文、哈比希特創(chuàng)建“奧林匹亞科學院”。６月受聘為伯爾尼瑞士專利局的試用三級技術員。６月完成第三篇論文《關于熱平衡和熱力學第二定律的運動論》，提出熱力學的統(tǒng)計理論。１０月父病故。１９０３年１月與米列娃結婚。１９０４年５月長子漢斯出生。９月由專利局的試用人員轉為正式三級技術員。１９０５年３月發(fā)展量子論，提出光量子假說，解決了光電效應問題。４月向蘇黎世大學提出論文《分子大小的新測定法》，取得博士學位。５月完成論文《論動體的電動力學》，獨立而完整地提出狹義相對性原理，開創(chuàng)物理學的新紀元。９月提出質能相當關系。１９０６年４月晉升為專利局二級技術員。１１月完成固體比熱的論文，這是關于固體的量子論的第一篇論文。１９０７年開始研究引力場理論，在論文《關于對性原理和由此得出的結論》中提出均勻引力場同均勻加速度的等效原理。６月申請兼任伯爾尼大學的編外講師。１９０８年１０月兼任伯爾尼大學編外講師。１９０９年３月和１０月完成兩篇論文，每一篇都含有對于黑體輻射論的推測。７月接受日內瓦大學名譽博士。９月參加薩爾斯堡德國自然科學家協(xié)會第８１次大會，會見普朗克等，作了《我們關于輻射的本質和結論的觀點的發(fā)展》報告。１０月離開伯爾尼專利局，任蘇黎世大學理論物理學副教授。１９１０年７月次子愛德華出生。１０月完成關于臨界乳光的論文。１９１１年２月應洛倫茲邀請訪問萊頓。３月任布拉格德國大學理論物理學教授。１０月去布魯塞爾出席第一次索爾維會議。１９１２年２月埃倫費斯特來訪，兩人由此結成莫逆之交。１０月回瑞士，任母校蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學理論物理學教授。提出光化當量定律。開始同格羅斯曼合作探索廣義相對論。１９１３年７月普朗克和能斯特來訪，聘請他為柏林威廉皇家物理研究所所長兼柏林大學教授。１２月７日在柏林接受院士職務。發(fā)表同格羅斯曼合著的論文《廣義相對論綱要和引力理論》，提出引力的度規(guī)場理論。１９１４年４月６日，從蘇黎世遷居到柏林。７月２日在普魯士科學院作就職演說。１０月反對德國文化界名流為戰(zhàn)爭辯護的宣言《告文明世界書》，在同它針鋒相對的《告歐洲人書》上簽名。１１月參加組織反戰(zhàn)團體“新祖國同盟”。１９１５年同德哈斯共同發(fā)現(xiàn)轉動磁性效應。３月寫信給羅曼·羅蘭，支持他的反戰(zhàn)活動。６—７月在阿廷根作了６次關于廣義相對論的學術報告。１１月提出廣義相對論引力方程的完整形式，并且成功地解釋了水星近日點運動。１９１６年３月完成總結性論文《廣義相對論的基礎》。３月發(fā)表悼念馬赫的文章。５月提出宇宙空間有限無界的假說。８月完成《關于輻射的量子理論》，總結量子論的發(fā)展，提出受激輻射理論。首次進行關于引力波的探討。寫作《狹義和廣義相對論淺說》。１９１７年２月，著述第一篇關于宇宙學的論文，引入宇宙項。接連患肝病、胃潰瘍、黃疸病和一般虛弱癥，受堂姐艾爾莎照顧。１９１８年２月，愛因斯坦發(fā)表關于引力波的第二篇論文，包括四級公式。１９１９年１—３月在蘇黎世講學。２月同米列娃離婚。６月與艾爾莎結婚。９月獲悉英國天文學家觀察日食的結果，１１月６日消息公布后，全世界為之轟動。由此，愛因斯坦的理論被視為“人類思想史中最偉大的成就之一”。１２月，接受德國唯一的名譽學位：羅斯托克大學的醫(yī)學博士學位。１９２０年３月母親患癌癥去世。夏訪問斯堪的那維亞。８—９月德國出現(xiàn)反相對論的逆流，愛因斯坦遭到惡毒攻擊，他起而公開應戰(zhàn)。１０月接受兼任萊頓大學特邀教授名義，發(fā)表《以太和相對論》的報告。１９２１年１月訪問布拉格和維也納。１月２７日在普魯士科學院作《幾何學和經驗》的報告。２月去阿姆斯特丹參加國際工聯(lián)會議。４月２日—５月３０日，為了給耶路撒冷的希伯萊大學的創(chuàng)建籌集資金，同魏茨曼一起首次訪問美國。在哥倫比亞大學獲巴納德勛章。在白宮受哈丁總統(tǒng)接見。在訪問芝加哥、波士頓和普林斯頓期間，就相對論進行了４次講學。６月訪問英國，拜謁了牛頓墓地。１９２２年１月完成關于統(tǒng)一場論的第一篇論文。３—４月訪問法國，努力促使法德關系正?；?。發(fā)表批判馬赫哲學的談話。５月參加國際聯(lián)盟知識界合作委員會。７月受到被謀殺的威脅，暫離柏林。１０月８日，愛因斯坦和艾爾莎在馬賽乘輪船赴日本。沿途訪問科倫坡、新加坡、香港和上海。１１月９日，在去日本途中，愛因斯坦被授予１９２１年諾貝爾物理學獎金。１１月１７日—１２月２９日，訪問日本。１９２３年２月２日，從日本返回途中，到巴勒斯坦訪問，逗留１２天。２月８日，成為特拉維夫市的第一個名譽公民。從巴勒斯坦返回德國途中，訪問了西班牙。３月，愛因斯坦對國聯(lián)的能力大失所望，向國聯(lián)提出辭職。６—７月，幫助創(chuàng)建“新俄朋友協(xié)會”，并成為其執(zhí)行委員會委員。７月，到哥德堡接受１９２１年度諾貝爾獎金。并講演相對論，作為對得到諾貝爾獎金的感謝。發(fā)現(xiàn)了康普頓效應，解決了光子概念中長期存在的矛盾。１２月，第一次推測量子效應可能來自過度約束的廣義相對論場方程。１９２４年加入柏林的猶太組織，并成為繳納會費的會員。６月，重新考慮加入國聯(lián)。１２月，取得最后一個重大發(fā)現(xiàn)，從統(tǒng)計漲落的分析中得出一個波和物質締合的獨立的論證。此時，還發(fā)現(xiàn)了波色—愛因斯坦凝聚。１９２５年受聘為德蘇合作團體“東方文化技術協(xié)會”理事。５—６月，去南美洲訪問。與甘地和其他人一道，在拒絕服兵役的聲明上簽字。接受科普列獎章。為希伯萊大學的董事會工作。發(fā)表《非歐幾里德幾何和物理學》。１９２６年春，同海森伯討論關于量子力學的哲學問題。接受“皇家天文學家”的金質獎章。接受為蘇聯(lián)科學院院士。１９２７年２月在巴比塞起草的反法西斯宣言上簽名。參加國際反帝大同盟，被選為名譽主席。１０月參加第五屆布魯塞爾索爾維物理討論會，開始同哥本哈根學派就量子力學的解釋問題進行激烈論戰(zhàn)。發(fā)表《牛頓力學及其對理論物理學發(fā)展的影響》。１９２８年１月被選為“德國人權同盟”（前身為德國“新祖國同盟”）理事。春，由于身體過度勞累，健康欠佳，到瑞士達伏斯療養(yǎng)，并為療養(yǎng)青年講學。發(fā)表《物理學的基本概念至其最近的變化》。４月海倫·杜卡斯開始到愛因斯坦家擔任終生的私人秘書。１９２９年２月發(fā)表《統(tǒng)一場論》。３月，５０歲生日，躲到郊外以避免生日慶祝會。第一次訪問比利時皇室，與伊麗莎白女皇結下友誼，直到去世之前一直與比利時女皇通信。６月２８日獲普朗克獎章。９月以后同法國數(shù)學家阿達馬進行關于戰(zhàn)爭與和平問題的爭論，堅持無條件地反對一切戰(zhàn)爭。１９３０年不滿國際聯(lián)盟在改善國際關系上的無所作為，提出辭職。５月，在“國際婦女和平與自由同盟”的世界裁軍聲明上簽字。７月同泰戈爾爭論真理的客觀性問題。１２月１１日—１９３１年３月４日，愛因斯坦第二次到美國訪問，主要在加利福尼亞州理工學院講學。１２月１３日，沃克市長向愛因斯坦贈送紐約市的金鑰匙。１２月１９日—２０日，訪問古巴。發(fā)表《我的世界觀》、《宗教和科學》等文章。１９３１年３月從美國回柏林。５月訪問英國，在牛津講學。１１月號召各國對日本經濟封鎖，以制止其對中國的軍事侵略。１２月再度去加利福尼亞講學。為參加１９３２年國際裁軍會議，特地發(fā)表了一系列文章和演講。發(fā)表《麥克斯韋對物理實在觀念發(fā)展的影響》。１９３２年２月，對于德國和平主義者奧西茨基被定為叛國罪，在帕莎第納提出抗議。３月從美國回柏林。５月去劍橋和牛津講學，后趕到日內瓦列席裁軍會議，感到極端失望。６月同墨菲作關于因果性問題的談話。７月同弗洛伊德通信，討論戰(zhàn)爭的心理問題。號召德國人民起來保衛(wèi)魏瑪共和國，全力反對法西斯。１２月１０日，和妻子離開德國去美國。原來打算訪問美國，然而，他們從此再也沒有踏上德國的領土。１９３３年１月３０日，納粹上臺。３月１０日，在帕莎第納發(fā)表不回德國的聲明，次日啟程回歐洲。３月２０日，納粹搜查他的房屋，他發(fā)表抗議。后他在德國的財產被沒收，著作被焚。３月２８日從美國到達比利時，避居海邊農村。４月２１日宣布辭去普魯士科學院職務。５月２６日給勞厄的信中指出科學家對重大政治問題不應當默不作聲。６月到牛津講學后即回比利時。７月改變絕對和平主義態(tài)度，號召各國青年武裝起來準備同納粹德國作殊死斗爭。９月初納粹以２萬馬克懸賞殺死他。９月９日，渡海前往英國，永遠離開歐洲。１０月３日在倫敦發(fā)表演講《文明和科學》。１０月１０日離開英國，１０月１７到達美國，定居于普林斯頓，應聘為高等學術研究院教授。１９３４年文集《我的世界觀》由其繼女婿魯?shù)婪颉P澤爾編輯出版。１９３５年５月到百慕大作短期旅行。在百慕大正式申請永遠在美國居住。這也是他最后一次離開美國。獲富蘭克林獎章。同波多耳斯基和羅森合作，發(fā)表向哥本哈根學派挑戰(zhàn)的論文，宣稱量子力學對實在的描述是不完備的。為使諾貝爾獎金（和平獎）贈予關在納粹集中營中的奧西茨基而奔走。１９３６年開始同英費爾德和霍夫曼合作研究廣義相對論的運動問題。１２月２０日妻艾爾莎病故。發(fā)表《物理學和實在》、《論教育》。１９３７年３—９月參加由英費爾德執(zhí)筆的通俗冊子《物理學的進化》的編寫工作。３月聲援中國“七君子”。６月同英費爾德和霍夫曼合作完成論文《引力方程和運動問題》，從廣義相對論的場方程推導出運動方程。１９３８年同柏格曼合寫論文《卡魯查電學理論的推廣》。９月給五千年后的子孫寫信，對資本主義社會現(xiàn)狀表示不滿。１９３９年８月２日在西拉德推動下，上書羅斯福總統(tǒng)，建議美國抓緊原子能研究，防止德國搶先掌握原子彈。妹妹瑪雅從歐洲來美，在愛因斯坦家長期住下來。１９４０年５月１５日發(fā)表《關于理論物理學基礎的考查》。５月２２日致電羅斯福，反對美國的中立政策。１０月１日取得美國國籍。１９４１年發(fā)表《科學和宗教》等文章。１９４２年１０月在猶太人援蘇集會上熱烈贊揚蘇聯(lián)各方面的成就。１９４３年５月作為科學顧問參與美國海軍部工作。１９４４年為支持反法西斯戰(zhàn)爭，以６００萬美元拍賣１９０５年狹義相對論論文手稿。發(fā)表對羅素的認識論的評論。１２月同斯特恩、玻爾討論原子武器和戰(zhàn)后和平問題，聽從玻爾勸告，暫時保持沉默。１９４５年３月同西拉德討論原子軍備的危險性，寫信介紹西拉德去見羅斯福，未果。４月從高等學術研究院退休（事實上依然繼續(xù)照常工作）。９月以后連續(xù)發(fā)表一系列關于原子戰(zhàn)爭和世界政府的言論。１９４６年５月發(fā)起組織“原子科學家非常委員會”，擔任主席。５月接受黑人林肯大學名譽博士學位。寫長篇《自述》，回顧一生在科學上探索的道路。５月妹妹瑪雅因中風而癱瘓，以后每夜念書給她聽。１０月，給聯(lián)合國大會寫公開信，敦促建立世界政府。１９４７年繼續(xù)發(fā)表大量關于世界政府的言論。９月發(fā)表公開信，建議把聯(lián)合國改組為世界政府。１９４８年４—６月同天文學家夏普林利合作，全力反對美國準備對蘇聯(lián)進行“預防性戰(zhàn)爭”?？棺h美國進行普遍軍事訓練。發(fā)表《量子力學和實在》。前妻米列娃在蘇黎世病故。１２月，作剖腹手術，在腹部主動脈里發(fā)現(xiàn)一個大動脈瘤。１９４９年１月１３日，愛因斯坦出院。１月，寫《對批評的回答》，對哥本哈根學派在文集《阿爾伯特·愛因斯坦：哲學家—科學家》中的批判進行反批判。５月發(fā)表《為什么要社會主義》。１１月“原子科學家非常委員會”停止活動。１９５０年２月１３日發(fā)表電視演講，反對美國制造氫彈。４月發(fā)表《關于廣義引力論》。文集《晚年集》出版。３月１８日，在遺囑上簽字蓋章。內森博士被指名為唯一的遺囑執(zhí)行人。遺產由內森博士和杜卡斯共同托管。信件和手稿的最終貯藏所是希伯萊大學。其他條款當中還有：小提琴贈給孫子伯恩哈德·凱撒。１９５１年連續(xù)發(fā)表文章和信件，指出美國的擴軍備戰(zhàn)政策是世界和平的嚴重障礙。６月妹妹瑪雅在長期癱瘓后去世。９月“原子能科學家非常委員會”解散。１９５２年發(fā)表《相對論和空間問題》、《關于一些基本概論的緒論》。１１月以色列第１任總統(tǒng)魏斯曼死后，以色列政府請他擔任第２任總統(tǒng)，被拒絕。１９５３年４月３日給伯爾尼時代的舊友寫《奧林匹亞科學院頌詞》，緬懷青年時代的生活。５月１６日給受迫害的教師弗勞恩格拉斯寫回信，號召美國知識分子起來堅決抵抗法西斯迫害，引起巨大反響。為經念玻恩退休，發(fā)表關于量子力學解釋的論文，由此引起兩人之間的激烈爭論。發(fā)表《〈空間概念〉序》。１９５４年３月，７５歲生日，通過“爭取公民自由非常委員會”，號召美國人民起來同法西斯勢力作斗爭。３月被美國參議員麥卡錫公開斥責為“美國的敵人”。５月發(fā)表聲明，抗議對奧本海默的政治迫害。秋因患溶血性貧血癥臥床數(shù)日。１１月１８日，在《記者》雜志上發(fā)表聲明，不愿在美國做科學家，而寧愿做一個工匠或小販。完成《非對稱的相對論性理論》。１９５５年２—４月同羅素通信討論和平宣言問題，４月１１日在宣言上簽名。３月寫《自述片斷》，回憶青年時代的學習和科學探索的道路。３月１５日摯友貝索逝世。４月３日同科恩談論關于科學史等問題。４月５日駁斥美國法西斯分子給他扣上“顛覆分子”帽子。４月１３日在草擬一篇電視講話稿時發(fā)生嚴重腹痛，后診斷為動脈出血。４月１５日進普林斯頓醫(yī)院。４月１８日１時２５分在醫(yī)院逝世。當日１６時遺體在特倫頓火化。遵照其遺囑，骨灰被秘密保存，不發(fā)訃告，不舉行公開葬儀，不做墳墓，不立紀念碑。

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