爱因斯坦论文的研究计划

爱因斯坦提出了光电效应，并因此而获诺贝尔奖，其实其更重要的贡献是提出了相对论。其实爱因斯坦对于固体低温热容与温度有关做出过近似解释、以及著名的波色爱因斯统计提出了玻色爱因斯坦凝聚的物理现象。

爱因斯坦一生中提出了许多颠覆性的理论现象，后人根据其理论做出了一些发明。爱因斯坦是这些发明的奠基人，没有他的发现，时代的发展不会这么快速。如：全球定位系统，太阳能电池、精准的激光。数码相机等等。

拓展资料：

爱德华·爱因斯坦（Eduard Einstein），著名物理学家阿尔伯特·爱因斯坦的次子（其兄长是汉斯·爱因斯坦） 。1933年，阿尔伯特·爱因斯坦离开欧洲后，爱德华继续留在瑞士，父子俩从此基本没再见过面，而其兄长汉斯·爱因斯坦则一直随父亲阿尔伯特·爱因斯坦生活在美国——阿尔伯特·爱因斯坦一直在新泽西州的普林斯顿高等研究院（IAS）工作，而汉斯·爱因斯坦则一直在加州旧金山湾区担任著名高等学府加州大学伯克利分校（UC Berkeley）的水利工程学教授 。

爱德华一直受到母亲米列娃·玛丽克的照顾，直到母亲1948年去世。之后，爱德华被送往苏黎士的精神病院治疗  。1965年，他在医院去世，终年55岁。这一年正好是爱因斯坦逝世10周年 。

人物关系

父：阿尔伯特·爱因斯坦

母：米列娃·玛丽克

兄：汉斯·爱因斯坦

参考资料

1.  汉斯爱因斯坦  ．加州大学网站[引用日期2016-01-16]

2.  Albert Einstein  ．IAS官网[引用日期2016-12-09]

3.  汉斯 爱因斯坦  ．伯克利官网[引用日期2016-01-16]

他的智商非常高，还有就是他脑里有一些东西是我们所有人来都不具备的东西。

阿尔伯特·爱因斯坦维基百科，自由的百科全书(重定向自爱因斯坦)跳转到： 导航, 搜索阿尔伯特·爱因斯坦出生 1879年3月14日德国乌尔姆逝世 1955年4月18日美国普林斯顿阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein‎，1879年3月14日—1955年4月18日），著名理论物理学家，相对论的创立者。目录 [隐藏]1 生平1.1 奇迹年1.2 成名2 个性和思想2.1 宗教观点2.2 政治观点3 爱因斯坦与中国4 参考5 外部连结[编辑]生平未搬到意大利居住前的少年爱因斯坦爱因斯坦生於德国乌尔姆一个经营电器作坊的小业主家庭。一年后，随全家迁居慕尼黑。1894年，又全家迁至意大利米兰。1895年他转学到瑞士阿劳市的州立中学。1896年进苏黎世联邦工业大学师范系学习物理学，1900年毕业。1901年取得瑞士国籍。1902年被伯尔尼瑞士专利局录用为技术员，从事发明专利申请的技术鉴定工作。他利用业余时间开展科学研究，於1905年在物理学三个不同领域中取得了历史性成就，特别是狭义相对论的建立和光量子论的提出，推动了物理学理论的革命。同年，以论文《分子大小的新测定法》，取得苏黎世联邦工业大学的博士学位。[编辑]奇迹年爱因斯坦在1905年「爱因斯坦奇迹年」（Annus Mirabilis Papers ）发表了四篇划时代的论文，分别为：〈关於光的产生和转化的一个启发性观点〉、〈根据分子运动论研究静止液体中悬浮微粒的运动〉、〈论运动物体的电动力学〉、〈物体惯性与其所含能量有关吗？〉，随后导出了E = mc²的公式。100年后的2005年，被定为「世界物理年」（World Year of Physics）。1905年3月发表〈关於光的产生和转化的一个启发性观点〉（On a Heuristic Viewpoint Concerning the Production and Transformation of Light），认为光是由分离的粒子所组成。爱因斯坦解释光也是由小的能量粒子（量子）组成的，并且量子可以像单个的粒子那样运动。「光量子」理论把1900年普朗克创立的量子论大大推进一步，对早已成为定论的光的波动理论提出有力挑战，揭示了微观世界的基本特徵：波动—粒子二元性。1905年4月：根据在咖啡馆里关於茶的讨论，爱因斯坦写出一篇论文，论证可以根据糖在液体中的扩散速度来计算糖分子的大小。这一篇〈根据分子运动论研究静止液体中悬浮微粒的运动〉（On the Motion Required by the Molecular Kinetic Theory of Heat of Small Particles Suspended in a Stationary Liquid）的论文。1905年6月30日，德国《物理学年鉴》（Annalen der Physik）发表〈关於运动媒质的电动力学〉（On the Electrodynamics of Moving Bodies）一文。首次提出了狭义相对论基本原理，论文中提出了两个原理：「光速不变」，以及「相对性原理」。1905年9月27日，德国《物理学报》刊出〈物体的惯性与其所含能量有关吗？〉（Does the Inertia of a Body Depend Upon Its Energy Content?），认为「物体的质量可以度量其能量」，随后导出了E = mc²的公式。[编辑]成名爱因斯坦1908年兼任伯尔尼大学的编外讲师。1909年离开专利局任苏黎世大学理论物理学副教授。1911年任布拉格德语大学理论物理学教授，1912年任母校苏黎世联邦工业大学教授。1914年，应马克斯·普朗克和瓦尔特·能斯脱的邀请，回德国任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授，直到1933年。1920年应亨德里克·安东·洛伦兹和保耳·埃伦菲斯特的邀请，兼任荷兰莱顿大学特邀教授。第一次世界大战爆发后，他投入公开和地下的反战活动。1915年爱因斯坦发表了广义相对论。他所作的光线经过太阳引力场要弯曲的预言，於1919年由英国天文学家亚瑟·斯坦利·爱丁顿的日全食观测结果所证实。1916年他预言的引力波在1978年也得到了证实。爱因斯坦和相对论在西方成了家喻户晓的名词，同时也招来了德国和其他国家的沙文主义者、军国主义者和排犹主义者的恶毒攻击。1917年爱因斯坦在《论辐射的量子性》一文中提出了受激辐射理论，成为雷射的理论基础。1919月11月10日《纽约时报》刊登新观察证实相对论的消息，形容这是爱因斯坦理论的大胜利.爱因斯坦因在光电效应方面的研究，被授予1921年诺贝尔物理学奖。1933年1月纳粹党攫取德国政权后，爱因斯坦是科学界首要的迫害对象，幸而当时他在美国讲学，未遭毒手。3月他回欧洲后避居比利时，9月9日发现有准备行刺他的盖世太保跟踪，星夜渡海到英国，10月转到美国普林斯顿大学，担任新建的高级研究院的教授，直至1945年退休。1940年他取得美国国籍。1937年爱因斯坦曾经探访住在美国加州的查理·卓别林。1939年他获悉铀核裂变及其链式反应的发现，在匈牙利物理学家利奥·西拉德推动下，上书罗斯福总统，建议研制原子弹，以防德国占先。第二次世界大战结束前夕，美国在日本广岛和长崎两个城市上空投掷原子弹，爱因斯坦对此强烈不满。战后，为开展反对核战争的和平运动和反对美国国内法西斯危险，进行了不懈的斗争。1955年4月18日爱因斯坦因主动脉瘤破裂逝世於普林斯顿。遵照他的遗嘱，不举行任何丧礼，不筑坟墓，不立纪念碑，骨灰撒在永远对人保密的地方，为的是不使任何地方成为圣地。爱因斯坦的后半生一直从事寻找大统一理论的工作，不过这项工作没有获得成功，现在大统一理论是理论物理学研究的中心问题。1999年《时代》杂志将其评选为20世纪风云人物。为纪念他，第99号元素被命名为「鑀」。另外，「爱因斯坦」一词还是耶路撒冷希伯来大学的注册商标。[编辑]个性和思想爱因斯坦是一个和平主义者，他为人和蔼友善，同时谦虚却又特立独行，从而受到广泛的尊敬。他有时会讲讲笑话，并爱好航行和拉小提琴。他还是个心不在焉的教授，经常丢三落四，专心於思考物理问题而忽视周围的世界。[编辑]宗教观点尽管爱因斯坦是犹太人，但他并不信奉犹太教，他只是赞叹宇宙和自然的美丽。1954年3月24日，在给一位工人的回信中，他说道：「你所读到的关於我信教的说法当然是一个谎言，一个被系统地重复着的谎言。我不相信人格化的上帝，我也从来不否认而是清楚地表达了这一点。如果在我的内心有什麼能被称之为宗教的话，那就是对我们的科学所能够揭示的这个世界的结构的无限的敬仰。」他还说（见《生活哲学（Living Philosophy）》13期，1931年）：「我们不理解的事物存在的知识，以及我们对那些我们的意识可以接受的最深奥的推理和最美丽事物的感觉构成了我们对宗教的虔诚。在这个意义上，但仅仅在此意义上，我深信宗教。」在回答美国纽约犹太人大会（International Synagogue）的Rabbi Herbert Goldstein时，他说道：「我相信斯宾诺莎的神，一个通过存在事物的和谐有序体现自己的神，而不是一个关心人类命运和行为的神。」当受到Martin Buber关於宗教信仰攻击之后，他声明：「我们物理学家所努力的仅仅是跟随他画他的线。」作为爱因斯坦宗教信仰的总结，他曾说道：「有一个无限的高级智慧通过我们脆弱无力的思维可以感受的细节来显示他自己，对此谦卑的赞美构成了我的宗教信仰。」爱因斯坦相信一种宇宙宗教感觉(cosmic religious feeling)，但反对一个人格化的神。爱因斯坦1934年成为唯物主义者出版协会（Rationalist Press Association）名誉会员。[编辑]政治观点以色列立国时曾邀请爱因斯坦出任总统，其头像亦印於1968年以色列纸币上爱因斯坦说自己是和平主义者和人道主义者，晚年成为民主社会主义者。他曾经说：「我认为甘地的观点是我们这个时期所有政治家中最高明的。我们应该朝着他的精神方向努力：不是通过暴力达到我们的目的，而是不同你认为邪恶的势力结盟。」爱因斯坦对於诸如社会主义、麦卡锡主义和种族主义的看法存在争议（参见爱因斯坦和社会主义，他还是德国自由民主党的建立者之一。美国联邦调查局保存的关於爱因斯坦的档案中记录他曾被拒绝以难民条款(Alien Exclusion Act)移民美国，其中一条理由是爱因斯坦信奉、主张并宣扬无政府主义，从而使政府名存实亡。他还被指责为「1937年－1954年34个共产主义运动的参与者和支持者。」不过这些档案是其他部门提交给美国联邦调查局的，而不是美国联邦调查局的正式文件。爱因斯坦反对残暴的政府，同时也因为自己是犹太人，他反对纳粹政府并在纳粹政府掌权后不久就离开了德国。他开始支持研制原子弹，以防止希特拉抢先研制成功，为此他还在1939年8月2日上书当时美国总统罗斯福（这封信很可能是别人执笔），建议开始研制核武器。罗斯福接受了建议，成立了一个小组负责研究铀作为武器的可行性，几年之后这个小组被曼哈顿计划取代。战后，爱因斯坦却开始为消除核武器建立和平政府游说，他说：「我不知道第三次世界大战用什麼武器，但是第四次世界大战人们将只会用木棒和石头打仗了。」爱因斯坦支持犹太复国主义，他支持将犹太人定居点选择在犹太教的古地，并热衷於在耶路撒冷建立希伯莱大学。1930年爱因斯坦在希伯莱大学发表名为《关於犹太复国主义：爱因斯坦教授的讲座》的文章。爱因斯坦也将自己的论文都传给了希伯莱大学。但是他反对民族主义，同时也怀疑建立一个犹太国家是不是最好的选择。他可能幻想着犹太人和阿拉伯人和平的居住在同一个地方。1952年，晚年的爱因斯坦曾被邀请作新成立的以色列的第二任总统，但他拒绝了，理由是自己缺少必要的人事能力。爱因斯坦还联同阿尔贝·施韦泽（Albert Schweitzer）和伯特兰·罗素为禁止核试验和核武器斗争。在他去世的前几天，他签署了《罗素—爱因斯坦宣言》(Russell-Einstein Manifesto)，这一声明促使帕格沃什科学和世界事务会议（Pugwash Conferences on Science and World Affairs）召开。他在给罗素的信中写道：亲爱的伯特兰·罗素：感谢你4月5日的来信，我很高兴在你这个出色的声明上签字，我还同意你的签名者候选名单。致敬，阿·爱因斯坦[编辑]爱因斯坦与中国1919年，西方媒体大幅报道爱因斯坦准确预测日蚀结果，中国人亦在此段时间开始注意相对论。从1917年下半年至1923年上半年，《改造》杂志、《少年中国》、《东方杂志》等先后发表爱因斯坦的专论，各报刊登载的论著、译文、报告不下100篇，出版译著15种左右。爱因斯坦1916年撰写的名作《狭义与广义相对论浅说》，由北大教授夏元瑮负责翻译，1921年4月於《改造》杂志发表，翌年以《相对论浅释》为书名由商务印书馆出版，商务印书馆还刊出「欢迎爱因斯坦博士」的出版广告。[1]1920年代初，英国哲学家罗素访华，其中「物之分析」的演说，主要谈论相对论，他在中国多次指「列宁和爱因斯坦是近世最出色的伟人。」令爱因斯坦和相对论的名字在中国家传户晓。爱因斯坦於1922年曾两次途经上海，停留不足3天。1920年代，他应日本改造社邀请，赴日讲学，出发前曾乘日本船「北野丸」号於1922年11月13日上午10时抵达上海；同日，瑞典驻上海总领事通知爱因斯坦获得1921年诺贝尔物理学奖，中国的大学生在南京路上为爱因斯坦欢呼，此后他在上海「一品香」用膳，到上海「小世界」听昆曲，游览城隍庙、豫园等地。下午6时，中国文化教育界於画家王震家中设宴招待。1922年12月27日，爱因斯坦乘「榛名丸」号返回欧洲，31日上午11时再次途经上海，1月1日下午3时，应上海犹太青年会及学术研究会邀请，在福州路17号公共租界工部局礼堂，讲演相对论，当时有一些中国学者参加。他1月2日 11时他再次乘「榛名丸」号离开。爱因斯坦夫妇於次日凌晨仍乘原船往日本。早期报章报导爱因斯坦访问上海，曾将爱因斯坦翻译为安斯坦。在他的旅行日记中写到：「(上海)这个城市表明欧洲人同中国人的社会地位的差别，这种差别使得近年来的革命事件(即五四运动)特别可以理解了。在上海，欧洲人形成一个统治阶级，而中国人则是他们的奴仆。他们好像是受折磨的、鲁钝的、不开化的民族，而同他们国家的伟大文明的过去好像毫无关系。他们是淳朴的劳动者，……在劳动著，在呻吟著，并且是顽强的民族，……这是地球上最贫困的民族，他们被残酷地虐待著，他们所受的待遇比牛马还不如。」日军侵华时，爱因斯坦与罗素等人於1938年1月5日在英国发表联合声明，呼吁世界援助中国。当上海抗日运动的领袖「七君子」被捕时，他与美国15名知名人士於1937年3月发出声援电。1955年4月18日，爱因斯坦逝世，时任中国科学院副院长李四光、中国物理学会理事长周培源发了唁电，《人民日报》发表周培源撰写的悼念文章。1979年，爱因斯坦百年诞辰，中国亦发行纪念邮票。2005年4月18日，爱因斯坦逝世50周年，世界发起「物理照亮世界」的光束传递活动。当日美国普林斯顿大学发出镭射信号，透过大洋光缆穿越整个地球，在24小时之后回到美国。中国在4月19日傍晚开始光束传递，在两个小时里，爱因斯坦光束传遍了全国的33个城市，最后分别传到印度和俄罗斯。[

这是爱因斯坦告诉我们的，使你无法工作。精准的激光下班后你到超市购物。太阳能电池假如你想用太阳能光电池为自己的居室提供能量、数码照相机……我们衣食住行的每个细节都闪现着爱因斯坦的影子。平坦的公路回到家后你要开车去上班。电脑显示器来到办公室。数码相机星期天，镅原子的质量根本没有消失，几乎涵盖了现代文明的每一个角落，否则控制电子飞驰的磁铁就会在显示屏上产生模糊图像。烟雾探测器这里用一个假设的“你”做比喻。药物倘若你身体有点小毛病，质量似乎就消失了一些。在爱因斯坦的博士论文中探讨了在不同溶液中测量分子的新方法。这些光电池能够把太阳能转成电能，好像在飞驰过程中获得了能量，就是利用他的研究成果。他发现光子具有能量。许多药物制造得益于爱因斯坦那篇有关布朗运动的论文。从镜头飞进来的光子会把半导体里的电子挤走，请注意你头上的烟雾探测器，走出房间准备晨练时，触动警报器自动拉响。一旦发生意外，电子正从显像管的阴极发射出来，这些方法后来成为胶体化学的基本方法毫不夸张地说，这就是著名的光电效应。它利用放射性物质镅-241释放出能量，一旦裂开。发明电脑显示器的工程师必须使显示器符合“相对论效应”。当你打开数码相机。其实，需要药物调理，因为碎片的质量比原来的原子核小，你打开电脑开始工作，只有激光才能准确读出条形码中的编码。早晨当你从下榻的宾馆起来，这同样利用了宝贵的光电效应。由于镅的原子核不稳定，当然，要先感谢爱因斯坦，积聚在显示屏上———这正好符合爱因斯坦的狭义相对论。在短促的瞬间，你手里的每一件商品条形码也得益于爱因斯坦的激光理论，准备摄下家人温馨的笑容时。某些光子携带的能量足以克服将电子集中于某种金属的“粘性”，产生一小束带电粒子。建材工程师在建造公路时，你会和家人轻松郊游，根据爱因斯坦创立的科学理论而衍生出的发明创造，爱因斯坦在90年前发表的一篇论文里就首次正确地分析过这一转换原理，你车轮下的平坦公路里也刻着爱因斯坦的功劳，精彩的电脑游戏也玩不起来了，从火焰里冒出来的烟雾与粒子束发生反应、公共汽车。电脑游戏

相对论爱因斯坦第一假设 谷锐 全部狭义相对论主要基于爱因斯坦对宇宙本性的两个假设。 第一个可以这样陈述： 所有惯性参照系中的物理规律是相同的 此处唯一稍有些难懂的地方是所谓的“惯性参照系”。举几个例子就可以解释清楚： 假设你正在一架飞机上，飞机水平地以每小时几百英里的恒定速度飞行，没有任何颠簸。一个人从机舱那边走过来，说：“把你的那袋花生扔过来好吗？”你抓起花生袋，但突然停了下来，想道：“我正坐在一架以每小时几百英里速度飞行的飞机上，我该用多大的劲扔这袋花生，才能使它到达那个人手上呢？” 不，你根本不用考虑这个问题，你只需要用与你在机场时相同的动作（和力气）投掷就行。花生的运动同飞机停在地面时一样。 你看，如果飞机以恒定的速度沿直线飞行，控制物体运动的自然法则与飞机静止时是一样的。我们称飞机内部为一个惯性参照系。（“惯性”一词原指牛顿第一运动定律。惯性是每个物体所固有的当没有外力作用时保持静止或匀速直线运动的属性。惯性参照系是一系列此规律成立的参照系。 另一个例子。让我们考查大地本身。地球的周长约40，000公里。由于地球每24小时自转一周，地球赤道上的一点实际上正以每小时1600公里的速度向东移动。然而我敢打赌说Steve Young在向Jerry Rice（二人都是橄榄球运动员。译者注）触地传球的时候，从未对此担心过。这是因为大地在作近似的匀速直线运动，地球表面几乎就是一个惯性参照系。因此它的运动对其他物体的影响很小，所有物体的运动都表现得如同地球处于静止状态一样。 实际上，除非我们意识到地球在转，否则有些现象会是十分费解的。（即，地球不是在沿直线运动，而是绕地轴作一个大的圆周运动） 例如：天气（变化）的许多方面都显得完全违反物理规律，除非我们对此（地球在转）加以考虑。另一个例子。远程炮弹并非象他们在惯性系中那样沿直线运动，而是略向右（在北半球）或向左（在南半球）偏。（室外运动的高尔夫球手们，这可不能用于解释你们的擦边球）对于大多数研究目的而言，我们可以将地球视为惯性参照系。但偶尔，它的非惯性表征将非常严重（我想把话说得严密一些）。 这里有一个最低限度：惯性系是一个静止或作匀速直线运动的系。爱因斯坦的第一假设使此类系中所有的物理规律都保持不变。运动的飞机和地球表面的例子只是用以向你解释这是一个平日里人们想都不用想就能作出的合理假设。谁说爱因斯坦是天才？

少年时代 20世纪最伟大的物理学家阿尔伯特·爱因斯坦(Albert．Einstein)1879年3月14日出生在德国西南的乌耳姆城，一年后随全家迁居慕尼黑。爱因斯坦的父母都是犹太人，父亲赫尔曼·爱因斯坦和叔叔雅各布·爱因斯坦合开了一个为电站和照明系统生产电机、弧光灯和电工仪表的电器工厂。母亲玻琳是受过中等教育的家庭妇女，非常喜欢音乐，在爱因斯坦六岁时就教他拉小提琴。 爱因斯坦小时候并不活泼，三岁多还不会讲话，父母很担心他是哑巴，曾带他去给医生检查。还好小爱因斯坦不是哑巴，可是直到九岁时讲话还不很通畅，所讲的每一句话都必须经过吃力但认真的思考。 在四、五岁时，爱因斯坦有一次卧病在床，父亲送给他一个罗盘。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深深地隐藏在这现象后面。他一连几天很高兴的玩这罗盘，还纠缠着父亲和雅各布叔叔问了一连串问题。尽管他连“磁”这个词都说不好，但他却顽固地想要知道指南针为什么能指南。这种深刻和持久的印象，爱因斯坦直到六十七岁时还能鲜明的回忆出来。 爱因斯坦在念小学和中学时，功课属平常。由于他举止缓慢，不爱同人交往，老师和同学都不喜欢他。教他希腊文和拉丁文的老师对他更是厌恶，曾经公开骂他：“爱因斯坦，你长大后肯定不会成器。”而且因为怕他在课堂上会影响其他学生，竟想把他赶出校门。 爱因斯坦的叔叔雅各布在电器工厂里专门负责技术方面的事务，爱因斯坦的父亲则负责商业的往来。雅各布是一个工程师，自己就非常喜爱数学，当小爱因斯坦来找他问问题时，他总是用很浅显通俗的语言把数学知识介绍给他。在叔父的影响下，爱因斯坦较早的受到了科学和哲学的启蒙。 父亲的生意做得并不好，但却是一个乐观和心地善良的人，家里每星期都有一个晚上要邀请来慕尼黑念书的穷学生吃饭，这样等于是救济他们。其中有一对来自立陶宛的犹太兄弟麦克斯和伯纳德，他们都是学医科的，喜欢阅读书籍、兴趣广泛。他们被邀请来爱因斯坦家里吃饭，并和羞答答、长着黑头发和棕色眼睛的小爱因斯坦交成了好朋友。 麦克斯可以说是爱因斯坦的“启蒙老师”，他借了一些通俗的自然科学普及读物给他看。麦克斯在爱因斯坦十二岁时，给了他一本施皮尔克的平面几何教科书。爱因斯坦晚年回忆这本神圣的小书时说：“这本书里有许多断言，比如，三角形的三个高交于一点，它们本身虽然并不是显而易见的，但是可以很可靠地加以证明，以致任何怀疑似乎都不可能。这种明晰性和可靠性给我留下了一种难以形容的印象。” 爱因斯坦还幸运地从一部卓越的通俗读物中知道了自然科学领域里的主要成果和方法，科普读物不但增进了爱因斯坦的知识，而且拨动了年轻人好奇的心弦，引起他对问题的深思。 爱因斯坦十六岁时报考瑞士苏黎世的联邦工业大学工程系，可是入学考试却告失败。他接受了联邦工业大学校长以及该校著名的物理学家韦伯教授的建议，在瑞士阿劳市的州立中学念完中学课程，以取得中学学历。 1896年10月，爱因斯坦跨进了苏黎世工业大学的校门，在师范系学习数学和物理学。他对学校的注入式教育十分反感，认为它使人没有时间、也没有兴趣去思考其他问题。幸运的是，窒息真正科学动力的强制教育，在苏黎世的联邦工业大学要比其他大学少得多。爱因斯坦充分的利用学校中的自由空气，把精力集中在自己所热爱的学科上。在学校中，他广泛的阅读了赫尔姆霍兹、赫兹等物理学大师的著作，他最着迷的是麦克斯韦的电磁理论。他有自学本领、分析问题的习惯和独立思考的能力。 早期工作 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热心，以及对老师态度冷漠，被拒绝留校。他找不到工作，靠做家庭教师和代课教师过活。在失业一年半以后，关心并了解他才能的同学马塞尔·格罗斯曼向他伸出了援助的手。格罗斯曼设法说服自己的父亲把爱因斯坦介绍到瑞士专利局去作一个技术员。 爱因斯坦终身感谢格罗斯曼对他的帮助。在悼念格罗斯曼的信中，他谈到这件事时说，当他大学毕业时，“突然被一切人抛弃，一筹莫展的面对人生。他帮助了我，通过他和他的父亲，我后来才到了哈勒(时任瑞士专利局局长)那里，进了专利局。这有点象救命之恩，没有他我大概不致于饿死，但精神会颓唐起来。” 1902年2月21日，爱因斯坦取得了瑞士国籍，并迁居伯尔尼，等待专利局的招聘。1902年6月23日，爱因斯坦正式受聘于专利局，任三级技术员，工作职责是审核申请专利权的各种技术发明创造。1903年，他与大学同学米列娃.玛丽克结婚。 1900～1904年，爱因斯坦每年都写出一篇论文，发表于德国《物理学杂志》。头两篇是关于液体表面和电解的热力学，企图给化学以力学的基础，以后发现此路不通，转而研究热力学的力学基础。1901年提出统计力学的一些基本理论，1902～1904年间的三篇论文都属于这一领域。 1904年的论文认真探讨了统计力学所预测的涨落现象，发现能量涨落取决于玻尔兹曼常数。它不仅把这一结果用于力学体系和热现象，而且大胆地用于辐射现象，得出辐射能涨落的公式，从而导出维恩位移定律。涨落现象的研究，使他于1905年在辐射理论和分子运动论两方面同时做出重大突破。 1905年的奇迹 1905年，爱因斯坦在科学史上创造了一个史无前例奇迹。这一年他写了六篇论文，在三月到九月这半年中，利用在专利局每天八小时工作以外的业余时间，在三个领域做出了四个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四篇重要论文。 1905年3月，爱因斯坦将自己认为正确无误的论文送给了德国《物理年报》编辑部。他腼腆的对编辑说：“如果您能在你们的年报中找到篇幅为我刊出这篇论文，我将感到很愉快。”这篇“被不好意思”送出的论文名叫《关于光的产生和转化的一个推测性观点》。 这篇论文把普朗克1900年提出的量子概念推广到光在空间中的传播情况，提出光量子假说。认为：对于时间平均值，光表现为波动；而对于瞬时值，光则表现为粒子性。这是历史上第一次揭示了微观客体的波动性和粒子性的统一，即波粒二象性。 在这文章的结尾，他用光量子概念轻而易举的解释了经典物理学无法解释的光电效应，推导出光电子的最大能量同入射光的频率之间的关系。这一关系10年后才由密立根给予实验证实。1921年，爱因斯坦因为“光电效应定律的发现”这一成就而获得了诺贝尔物理学奖。 这才仅仅是开始，阿尔伯特·爱因斯坦在光、热、电物理学的三个领域中齐头并进，一发不可收拾。1905年4月，爱因斯坦完成了《分子大小的新测定法》，5月完成了《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》。这是两篇关于布朗运动的研究的论文。爱因斯坦当时的目的是要通过观测由分子运动的涨落现象所产生的悬浮粒子的无规则运动，来测定分子的实际大小，以解决半个多世纪来科学界和哲学界争论不休的原子是否存在的问题。 三年后，法国物理学家佩兰以精密的实验证实了爱因斯坦的理论预测。从而无可非议的证明了原子和分子的客观存在，这使最坚决反对原子论的德国化学家、唯能论的创始人奥斯特瓦尔德于1908年主动宣布：“原子假说已经成为一种基础巩固的科学理论”。 1905年6月，爱因斯坦完成了开创物理学新纪元的长论文《论运体的电动力学》，完整的提出了狭义相对论。这是爱因斯坦10年酝酿和探索的结果，它在很大程度上解决了19世纪末出现的古典物理学的危机，改变了牛顿力学的时空观念，揭露了物质和能量的相当性，创立了一个全新的物理学世界，是近代物理学领域最伟大的革命。 狭义相对论不但可以解释经典物理学所能解释的全部现象，还可以解释一些经典物理学所不能解释的物理现象，并且预言了不少新的效应。狭义相对论最重要的结论是质量守恒原理失去了独立性，他和能量守恒定律融合在一起，质量和能量是可以相互转化的。其他还有比较常讲到的钟慢尺缩、光速不变、光子的静止质量是零等等。而古典力学就成为了相对论力学在低速运动时的一种极限情况。这样，力学和电磁学也就在运动学的基础上统一起来。 1905年9月，爱因斯坦写了一篇短文《物体的惯性同它所含的能量有关吗？》，作为相对论的一个推论。质能相当性是原子核物理学和粒子物理学的理论基础，也为20世纪40年代实现的核能的释放和利用开辟了道路。 在这短短的半年时间，爱因斯坦在科学上的突破性成就，可以说是“石破天惊，前无古人”。即使他就此放弃物理学研究，即使他只完成了上述三方面成就的任何一方面，爱因斯坦都会在物理学发展史上留下极其重要的一笔。爱因斯坦拨散了笼罩在“物理学晴空上的乌云”，迎来了物理学更加光辉灿烂的新纪元。

相对论简史〔英〕史蒂芬•霍金著〔旅美学者〕翟宏营张岚译 十九世纪后期，科学家相信他们对宇宙的完整描述已经接近尾声。他们想象一种叫"以太"的连续介质充满了宇宙空间，就象空气中的声波一样，光线和电磁信号是"以太"中的波。 然而，与空间完全充满"以太"的思想相悖的结果不久就出现了：根据"以太"理论应得出，光线传播速度相对于"以太"应是一个定值，因此，如果你沿与光线传播相同的方向行进，你所测量到的光速应比你在静止时测量到的光速低；反之，如果你沿与光线传播相反的方向行进，你所测量到的光速应比你在静止时测量到的光速高。但是，一系列实验都没有找到造成光速差别的证据。 在这些实验当中，阿尔波特•迈克尔逊和埃迪沃德•莫里1887年在美国俄亥俄州克里夫兰的凯斯研究所所完成的测量，是最准确细致的。他们对比两束成直角的光线的传播速度，由于围着自转轴的转动和绕太阳的公转，根据推理，地球应穿行在"以太"中，因此上述成直角的两束光线应因地球的运动而测量到不同的速度，莫里发现，无论是昼夜或冬夏都未引起两束光线光速的不同。不论你是否运动，光线看起来总是以相对于你同样的速度传播。 爱尔兰物理学家乔治•费兹哥立德和荷兰物理学家亨卓克•洛仑兹，最早认为相对于"以太"运动的物体在运动方向的尺寸会收缩，而相对于"以太"运动的时钟会变慢。而对"以太"，费兹哥立德和洛仑兹当时都认为是一种真实存在的物质。 这时候，工作在瑞士首都伯尔尼的瑞士专利局的一个名叫阿尔波特•爱因斯坦的年轻人，插手"以太"说，并一次性永远地解决了光传播速度的问题。 在1905年的文章中，爱因斯坦指出，由于你无法探测出你是否相对于"以太"的运动，因此，关于"以太"的整个概念是多余的。相反，爱因斯坦认为科学定律对所有自由运动的观察者都应有相同的形式，无论观察者是如何运动的，他们都应该测量到同样的光速。 爱因斯坦的这个思想，要求人们放弃所有时钟测量到的那个普适的时间概念，结果是，每个人都有他自己的时间值：如果两个人是相对静止的，那么，他们的时间就是一致的；如果他们间存在相互的运动，他们观察到的时间就是不同的。 大量的实验证明了爱因斯坦的这个思想是正确的，一个绕地球旋转的精确的时钟，与存放在实验室中的精确时钟确有时间指示上的差别。如果你想延长你的生命，你就可以乘飞机向东飞行，这样可以叠加上地球旋转的速度，你无论如何可以获得那零点几秒的生命延长，也可以以此弥补因你进食航空食品而带来的损害。 爱因斯坦认为的对所有自由运动的观察者自然定律都相同这个前提，是相对论的基础，这样说的原因是因为，这个前提隐含了只有相对运动是重要的。虽然相对论的完美与简洁折服了许许多多科学家和哲学家，但是仍然有很多的相反意见。爱因斯坦摒弃了19世纪自然科学的两个绝对化观念："以太"所隐含的绝对静止和所有时钟所测量得到的绝对或普适时间。人们不禁要问：相对论是否隐含了任何事物都是相对的而不再会有概念上绝对的标准了？ 这种不安从20世纪20年代一直持续到30年代。1921年，爱因斯坦由于对光电效应的贡献，得到了诺贝尔物理奖【注1】，但由于相对论的复杂及有争议，诺贝尔奖的授予只字未提相对论。 到现在我仍然每周收到2至3封信，告诉我爱因斯坦错了。尽管如此，现在相对论被科学界完全接受，相对论的预言已经被无数的实验所证实。 相对论的一个重要结果是质量与能量的关系。爱因斯坦的假定光速对所有的观察者是相同的，暗示了没有可以超过光速运行的事物，如果给粒子或宇宙飞船不断地供应能量，会发生什么现象呢？被加速物体的质量就会增大，使得很难进行再快的加速，要想把一个粒子加速到光速是不可能的，因为那需要无限大的能量。质量与能量的等价关系被爱因斯坦总结在他的著名的质能方程"E＝mc2"中，这或许是能被大街小巷妇孺皆知的唯一一个物理方程了。 铀原子核裂变成两个小的原子核时，由于很小一点的质量亏损，会释放出巨大的能量。这就是质能方程众多结论中的一个。1939年，第二次世界大战正阴云密布，一组意识到裂变反应应用的科学家说服爱因斯坦战胜自己是和平主义者的顾忌，去给当时的美国总统富兰克林•德拉诺•罗斯福写信，劝说美国开始核研究计划，这铸就了曼哈顿工程和1945年在广岛上空原子弹的爆炸。有人因原子弹而责备爱因斯坦发现了质能关系，但是这种责难就像因有飞机遇难折戟而责备牛顿发现了万有引力一样。爱因斯坦没有参与曼哈顿工程的任何过程并惊惧于那巨大的爆炸。 尽管相对论与电磁理论的有关定律结合得非常完美，但它与牛顿的重力定律不相容。牛顿的重力理论表明，如果你改变空间的物质分布，整个宇宙中重力场的改变是同时发生的，这不但意味着你可以发送比光速传播更快的信号（这是为相对论所不容的），而且需要绝对或普适的时间概念，这又是为相对论所抛弃的。 爱因斯坦从1907年就知道了这个不相容的困难，那时他还在波恩的专利局工作，但直到1911年，爱因斯坦在德国的布拉格工作时，他才深入思考这个问题。爱因斯坦意识到加速与重力场的密切关系，在密封厢中的人，无法区分他自己对地板的压力是由于他处在地球的重力场中的结果，还是由于在无引力空间中他被火箭加速所造成的。（这些都发生在"星际旅行"【注2】的时代之前，爱因斯坦是想到人处在电梯中而不是宇宙飞船中。但我们知道，如果不想让电梯碰撞的事情发生，你不能在电梯中加速或自由坠落许久）如果地球是完全平整的，人们可以说苹果因重力落在牛顿头上，与因牛顿与地球表面加速上升而造成了牛顿的头撞在苹果上是等价的。但是，这种加速与重力的等价在地球是圆形的前提下不再成立，因为在地球相反一面的人将会被反向加速，但两面观察者之间的距离却是不变的。 1912年在转回瑞士苏黎士时，爱因斯坦来了灵感，他意识到如果真实几何中引入一些调整，重力与加速的等价关系就可以成立。爱因斯坦想象，如果三维空间加上第四维的时间所形成的空间－时间实体是弯曲的，那结果是怎样的呢？他的思想是，质量和能量将会造成时空的弯曲，这在某些方面或许已经被证明。像行星和苹果，物体将趋向直线运动，但是，他们的径迹看起来会被重力场弯曲，因为时空被重力场弯曲了。 在他的朋友马歇尔•格卢斯曼的帮助下，爱因斯坦学习弯曲空间及表面的理论，这些抽象的理论，在玻恩哈德•瑞曼将它们发展起来时，从未想到与真实世界会有联系。1913年，在爱因斯坦与格卢斯曼合作发表的文章中，他们提出了一个思想：我们所认识的重力，只是时空是弯曲的事实的一种表述。但是，由于爱因斯坦的一个失误（爱因斯坦是个真正的人，也会犯错误），他们当时未能找出联系时空弯曲的曲率与蕴含于其中的能量质量的关系方程。 在柏林时，爱因斯坦继续就这个问题进行工作，他没有了家庭的烦扰【注3】，在很大程度上也未被战争所影响。1915年11月，爱因斯坦最终发现了联系时空弯曲与蕴含其中的能量质量的关系方程式。1915年夏天，在访问哥廷根大学期间，爱因斯坦曾与数学家戴维•希尔波特讨论过他的这个思想，希尔波特早于爱因斯坦几天也找到了同样的方程式。尽管如此，正如希尔波特所承认的，这种新理论的荣誉应属于爱因斯坦，而正是爱因斯坦将重力与弯曲时空联系起来。这还应感谢文明的德国，因为，是在那里，在当时的战争期间，这样的科学讨论及交流仍能够得以不受影响地进行，与20年后（指二战，编者注）所发生的事形成多么大的对比！ 关于弯曲时空的新理论叫做"广义相对论"，以区别与原初不包含重力的理论，而那个理论被改称为"狭义相对论"。1919年，"广义相对论"被以颇为壮观的形式证明：当时的一只英国科学考察队远征到西非，在日食期间观察到天空中太阳附近一颗恒星位置的微小移动。正如爱因斯坦所预言的：恒星所发出的光线，在经过太阳附近时，由于太阳的引力而弯曲了。这是证明时空弯曲的一个直接证据，从公元前300年欧几里得完成他的《原本》后，这是一个人类感知他们存在于宇宙的最大的革命性的更新。 爱因斯坦的"广义相对论"将"时空"由被动的事件发生背景转化为动态宇宙中的主动参与者，这导致了居于科学前沿的一个巨大困难，在20世纪结束之际仍未解决。宇宙充满了物质，物质又导致时空弯曲而使得物体相互聚集。在用"广义相对论"解释静态的宇宙时，爱因斯坦发现他的方程式是无解的，为变通他的方程式而适应静态宇宙，爱因斯坦加入了一个称为"宇宙常量"的项，这个"宇宙常量"将时空再弯曲，以使所有的物体分离开，"宇宙"常量引入的排斥效果将平衡物体的相互吸引作用而允许宇宙的长久平衡。 事实上，这成了在理论物理历史上人类丧失的最大机遇之一。如果爱因斯坦继续在这一方向上工作下去而不是变通的引入"宇宙常量"，他可能能够预言宇宙是在扩张还是在收缩。然而，直到20年代，当坐落在威尔逊山上的100英寸的天文望远镜观察到离我们越远的星系在以越快的速度远离我们时，宇宙依时间而变化的可能性才被郑重地加以考虑。换一句话说，宇宙正在扩展，任何两个星系之间的距离正在随着时间的推移而稳定地增加。爱因斯坦后来称"宇宙常量"的提出是他一生中最严重的错误。 "广义相对论"彻底改变了人们对宇宙的起源及归宿的讨论方向。静止的宇宙可能会永久存在，或者说，在过去的某个时间，当这一静止的宇宙产生时，它就已经是现在的形态了。从另一方面来说，如果现在星系们正在彼此远离，它们在过去的时间里应该是彼此之间更为接近的。在大约150亿年前，它们甚至可能彼此接触，相互重叠，而且它们的密度可能是无穷大。根据"广义相对论"，宇宙大爆炸标志着宇宙的起源，时间的开始。从这个意义上说，爱因斯坦不仅仅是过去100年中最伟大的人物，他应该获得人们更长久的尊重。 在黑洞中，空间与时间是如此的弯曲，以至于黑洞吸收了所有的光线，没有一丝光线可以逃逸。"广义相对论"因此预言时间应终止于黑洞中。但是，广义相对论方程并不适用于时间的开始与终结这两种极端情形。因而这一理论并不能揭示从大爆炸中究竟产生了什么。一些人认为这是上帝万能的一种象征，上帝可以以他想要的方式来开创宇宙。 但是另一些人（包括我自己）认为宇宙的起源应该服从于一种任何时候都成立的普适原理。在朝这一方向的努力中，我们已取得了一些进展，但距完全理解宇宙的起源还相差甚远。广义相对论不能适用于大爆炸的原因在于，它与20世纪初另一伟大的概念性的突破---量子理论并不相容。量子理论的最初提出是在1900年，当时在柏林工作的麦克斯•普朗发现，从红热物体上发出的辐射可以解释为光线是以有特定大小的能量单元发出的，普朗克把这种能量单元称为量子。打一个比方，辐射像是一包包的白糖，在超级市场里，并不是你想要多少的量都行，你只能买每袋一磅的包装。1905年，爱因斯坦在他撰写的一篇论文中，提到普朗克的量子假设可能可以解释光电效应，即某些金属在收到光照时会释放电子的现象。这一效应是现代光探测器和电视照相得以应用的基础，爱因斯坦也因此获得了1921年的诺贝尔奖。 爱因斯坦对量子构想的研究直至20年代，当时哥本哈根的华纳•海森堡、剑桥的保尔•狄拉克以及苏黎士的埃文•薛定谔提出了量子机制，从而展示了描述现实的新画卷。根据他们的理论，小粒子不再具有确定的位置和速度，相反，小粒子的位置测得越精确，它的速度测量就愈不准确。反之亦然。 对于这种基本定律中的任意性和不可预知性，爱因斯坦惶惑不已，他最终未能接受量子机制。他的著名的"上帝并未在掷骰子"的格言就表达出了这一感受。虽然如此，大多数科学家都接受了全新的量子机制定律，并对其适用性加以承认，因为这些定律不但与实验结果吻合极好，而且可以解释许多先前无法解释的现象。这些定律成了当代化学、分子生物学以及电子学得以发展的基础，也是在过去半个世纪内改变整个世界的科技基石。 1933年，纳粹统治了德国，爱因斯坦离开了这个国家，也放弃了他的德国国籍。他在新泽西州普林斯顿的尖端科学研究所度过了他生命最后22年的时光。纳粹发起了一场反对"犹太科学"及犹太科学家的运动（犹太科学家被驱逐是德国未能建成原子弹的原因之一），而爱因斯坦及他的相对论是这场运动的主要目标。当被告知一本名为《反对爱因斯坦的100位科学家》的书得以出版时，爱因斯坦回答，为什么要100位？一位就足以证明我错了，如果我真的错了的话。 二战后，他敦促盟军设立一个全球机构以控制核武器。1952年，他被刚成立的以色列授予总统职位，但他拒绝了。"政治是暂时的，"他写道，"而方程式是永恒的。"广义相对论方程是他最好的墓志铭和纪念碑。它们与宇宙一起永不腐朽。 在过去的100年中，世界经历了前所未有的变化。其原因并不在于政治，也不在于经济，而在于科学技术---直接源于先进的基础科学研究的科学技术。没有科学家能比爱因斯坦更代表这种科学的先进性。（本文略有删节）