爱因斯坦提出相对论

△阿尔伯特·爱因斯坦爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家，他所创立的相对论是人类对自然界认识过程中的一次巨大飞跃。今天，相对论已成为原子能科学、宇宙航行和天文学的理论基础，广泛运用于理论科学和应用科学之中。

●时间：1905年至1916年

●地点：德国、瑞士等地

●关键人物：爱因斯坦

入选理由：

一头蓬乱的长发，满脑子奇异的想法，一身睡袍，从不注意生活琐事，这可能是爱因斯坦留给我们的印象。但就是这样一个怪人，提出了相对论，开创了物理学的新时代。

◇史海经典

1905年属于爱因斯坦，这个年仅26岁的年轻人在科学史上创造了一个史无前例的奇迹。这一年他利用业余时间，写了6篇论文，在物理学3个不同领域做出了4个具有划时代意义的贡献，他发表了关于光量子说、分子大小测定法、布朗运动理论和狭义相对论这4篇重要论文。

其中，狭义相对论最为著名，它阐明了物质、运动与时间、空间的相互关系：当物体运动速度接近光速时，标尺会收缩，时间会延缓，质量会增加，而光速不变。这些观点与人们所熟悉的牛顿力学完全不同。爱因斯坦曾预料他的论点会引起激烈的批评或争议，但论文发表后，学术界却一片平静。原因很简单：太深奥了，没有几个人能读懂他的相对论。据说当时全世界能看懂相对论的人不超过8个。至今，科学家都尚未领悟其中的全部奥妙。

●与生俱来的敏感

阿尔伯特·爱因斯坦，1879年3月14日出生在德国乌尔姆市的一个犹太家庭。次年，全家迁往慕尼黑。爱因斯坦幼年并未表现出过人的才华，相反，到了3岁多还不会说话。直到9岁时他说话还不很通畅，所讲的每句话都必须经过吃力而认真地思考。爱因斯坦在读小学和中学时，功课平常。由于他举止缓慢，不善交往，老师和同学都不喜欢他。教他希腊文和拉丁文的老师更讨厌他，并曾经公开骂他：“爱因斯坦，你长大后肯定不会成器。”

爱因斯坦生长的时代，是人类有史以来物理学发展最为迅疾的时期。当时，爱迪生、洛伦兹、居里夫妇等人正处于最活跃的时期。由伽利略、牛顿等人建立起来的古典物理学理论体系，经历了将近二百年的风雨后，由于能量守恒和转化定律的发现、热力学和统计物理学的建立，特别是由于法拉第和麦克斯韦在电磁学上的发现，正日益成为人类有史以来最伟大的学科。

爱因斯坦对物理学有一种与生俱来的敏感。爱因斯坦四五岁时，有一次卧病在床，他的父亲送给了他一个罗盘。当他发现指南针总是指着固定的方向时，感到非常惊奇，觉得一定有什么东西隐藏在后面。他一连几天都高兴地摆弄着罗盘，还纠缠着父亲和叔叔问了一连串问题。尽管连“磁”都说不好，但他却顽固地想要知道指南针为什么总指南。这种深刻而持久的印象，直到爱因斯坦67岁时还能清楚地回忆起来。

对物理学莫名的喜爱促使16岁的爱因斯坦报考了瑞士苏黎世的联邦工业大学工程系，但他的入学考试以失败而告终。他接受了联邦工业大学校长韦伯教授的建议，在瑞士阿劳市的州立中学先读完中学课程，取得了中学学历。

1896年10月，爱因斯坦终于如愿以偿跨入了苏黎世工业大学的校门，在师范系学习数学和物理学。爱因斯坦对注入式教育十分反感，认为这种教育方式使人没有时间、也没有兴趣去思考其他问题。不过，当时的苏黎世联邦工业大学相对比较开明。爱因斯坦充分利用学校的自由空气，集中精力学习自己所热爱的学科。爱因斯坦广泛地阅读了赫尔姆霍兹、赫兹等物理学大师的著作，麦克斯韦的电磁理论最让他着迷。

1900年，爱因斯坦从苏黎世工业大学毕业。由于他对某些功课不够热心，以及对老师态度冷漠，被拒绝留校。由于找不到工作，爱因斯坦只好靠做家庭教师和代课教师过活。1902年，在同学马塞尔·格罗斯曼的帮助下，爱因斯坦取得了瑞士国籍，在瑞士首都伯尔尼当上了一名专利局的审查员。专利局工作的轻松使爱因斯坦有足够的时间致力于科学研究。于是，爱因斯坦就有了1905年的大丰收。

▲发表演说的爱因斯坦爱因斯坦生活极其简朴，不仅不注重穿着，而且不修边幅。因为长期不理发，他那乱蓬蓬的头发几乎成了这位大科学家形象的标志。

爱因斯坦获得美国国籍 1940年10月1日，爱因斯坦正式从菲利普福曼的手中接过美国公民的证书。

●广义相对论

1916年，爱因斯坦完成了长篇论文《广义相对论的基础》，提出了广义相对论。他认为由于有物质存在，空间和时间会发生弯曲，而引力场实际上是一个弯曲的时空。时空弯曲理论很好地解释了水星近日点运动中一直无法解释的43秒现象。广义相对论的第二大发现是引力红移，即在强引力场中光谱向红端移动。20年代，天文学家在天文观测中证实了这一点。广义相对论的第三大发现是引力场使光线偏转，最靠近地球的大引力场是太阳引力场，爱因斯坦预言，遥远的星光如果掠过太阳表面将会发生1．7秒的偏转。

1919年，在英国天文学家爱丁顿的鼓动下，英国派出了两支远征队分赴巴西和西非海岸观察日全食。1920年11月6日，伦敦皇家学会总部的会议厅里，克罗姆林博士和爱丁顿教授叙述了他们分别在巴西和西非海岸天文台的观察情况。据他们讲，在拍摄某些星星照片时，他们观察到那些星星没有出现在人们认为应该出现的位置上，并且在日全食时，一些平时看不见的星星此时能拍摄下来。对星星移位的唯一解释就是它们并没有移位，而是它们射出的光线经过太阳时，发生了弯曲。在场的欧洲著名的物理学家、天文学家几乎都听得目瞪口呆。爱因斯坦的理论就这样得到了证明。

●伟大的人格

爱因斯坦的发现当然不止这些，但仅凭这些，爱因斯坦便足可以与哥白尼、牛顿、达尔文等人并驾齐驱。但爱因斯坦更为后人所称道的是，他晚年以极大的热忱投入社会，关心政治，反对战争，呼吁和平。在这点上，爱因斯坦不仅是一个伟大的科学家，一个富有哲学探索精神的杰出的思想家，同时又是一个具有高度社会责任感的正直的人。一战期间，他积极投入到公开的和地下的反战活动中去。1933年，纳粹攫取德国政权后，爱因斯坦成了科学界首先受迫害的对象，幸而当时他在美国讲学，才未遭毒手。

1939年8月，爱因斯坦了解到纳粹德国已经运用他们掌握的技术在研制原子弹，他和一些了解这一情况的科学家极为担心。为此，爱因斯坦致信美国总统罗斯福，建议美国加快原子弹的研制以遏制法西斯。罗斯福同意制造原子弹后，经过反复实验，第一颗原子弹于1945年在新墨西哥州试验成功。这些正义的科学家们又担心美国运用原子弹伤害其他国家，于是爱因斯坦于当年4月再次写信给罗斯福，建议不要使用原子弹。信件已经送到了总统的办公桌上，可是罗斯福突然逝世，没来得及处理这封信。二战结束前夕，美国在日本广岛和长崎上空投掷下原子弹，伤害了20万平民。爱因斯坦对此表示强烈不满。1950年，美国决定制造杀伤力更大的氢弹，爱因斯坦表示强烈抗议。1955年4月，就在他逝世前两个星期，他还与英国著名思想家罗素联名发表了《罗素－爱因斯坦宣言》，警告战争的危险，呼吁世界和平。

拉小提琴的爱因斯坦爱因斯坦不仅是一位伟大的科学家，而且是一位出色的小提琴家，小提琴成了他科学生涯中的终身伴侣和欢乐女神。

●生活的细节

爱因斯坦一生习惯简朴的生活。少年时代的爱因斯坦过着穷学生的生活，他对物质生活没有什么要求，有一碟意大利面条加上一点酱他就感到非常满意了。成名后，晋升为教授，爱因斯坦有条件享受了，但他仍过着简朴的生活。当爱因斯坦来到普林斯顿研究所工作时，当局提供给他年薪16000美元，他却说：“这么多钱?是否可以给我少一点?给我3000美元就够了。”爱因斯坦用过的计算纸都是两面都写，并且他把许多信封裁开，当作计算的草稿纸。爱因斯坦外出时经常坐二三等车，平时只吃一些简单的食物。

爱因斯坦从不注意自己的穿着，长年披一件黑色皮上衣，不穿袜子，不结领带裤子有时既不扎腰带，也没有吊带，他和人在黑板前讨论问题时，一面在黑板上写字，一面还得用手拉住要下滑的裤子；而他的头发常年总是长长的、乱乱的。