名人故事：愛因斯坦——別人不是你的鏡子

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       個人簡介

　　阿爾伯特·愛因斯坦(1879.3.14-1955.4.18)猶太裔物理學家，

名人故事：愛因斯坦——別人不是你的鏡子

。他于1879年出生于德國烏爾姆市的一個猶太人家庭(父母均為猶太人)，1900年畢業于蘇黎世聯邦理工學院，入瑞士國籍。1905年，獲蘇黎世大學哲學博士學位，愛因斯坦提出光子假設，成功解釋了光電效應，因此獲得1921年諾貝爾物理獎，同年，創立狹義相對論。1915年創立廣義相對論。

　　愛因斯坦為核能開發奠定了理論基礎，在現代科學技術和他的深刻影響下與廣泛應用等方面開創了現代科學新紀元，被公認為是繼伽利略、牛頓以來最偉大的物理學家。1999年12月26日，愛因斯坦被美國《時代周刊》評選為“世紀偉人”。

　　相對論

　　愛因斯坦早在16歲時，愛因斯坦就從書本上了解到光是以很快速度前進的電磁波，與此相聯系，他非常想探討與光波有關的所謂以太的問題。以太這個名詞源于希臘，用以代表組成天上物體的基本元素。17世紀的笛卡爾和其后的克里斯蒂安·惠更斯首創并發展了以太學說，認為以太就是光波傳播的媒介，它充滿了包括真空在內的全部空間，并能滲透到物質中。與以太說不同，牛頓提出了光的微粒說。牛頓認為，發光體發射出的是以直線運動的微粒粒子流，粒子流沖擊視網膜就引起視覺。18世紀牛頓的微粒說占了上風，19世紀，卻是波動說占了絕對優勢。以太的學說也大大發展：波的傳播需要媒質，光在真空中傳播的媒質就是以太，也叫光以太。與此同時，電磁學得到了蓬勃發展，經過麥克斯韋、赫茲等人的努力，形成了成熟的電磁現象的動力學理論——電動力學，并從理論與實踐上證明光就是一定頻率范圍內的電磁波，從而統一了光的波動理論與電磁理論。以太不僅是光波的載體，也成了電磁場的載體。直到19世紀末，人們企圖尋找以太，然而從未在實驗中發現以太，相反，邁克耳遜莫雷實驗卻發現以太不太可能存在。

　　電磁學的發展最初也是納入牛頓力學的框架，但在解釋運動物體的電磁過程時卻發現，與牛頓力學所遵從的相對性原理不一致。按照麥克斯韋理論，真空中電磁波的速度，也就是光的速度是一個恒量;然而按照牛頓力學的速度加法原理，不同慣性系的光速不同。例如，兩輛汽車，一輛向你駛近，一輛駛離，

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《名人故事：愛因斯坦——別人不是你的鏡子》(http://salifelink.com)。你看到前一輛車的燈光向你靠近，后一輛車的燈光遠離。根據伽利略理論，向你駛來的車將發出速度大于c(真空光速3.0x10^8m/s)的光，即前車的光的速度=光速+車速;而駛離車的光速小于c，即后車光的速度=光速-車速。但按照這兩種光的速度相同，因為在麥克斯韋的理論中，車的速度有無并不影響光的傳播，說白了不管車子怎樣，光速等于c。麥克斯韋與伽利略關于速度的說法明顯相悖!

　　愛因斯坦似乎就是那個將構建嶄新的物理學大廈的人。愛因斯坦認真研究了麥克斯韋電磁理論，特別是經過赫茲和洛倫茲發展和闡述的電動力學。愛因斯坦堅信電磁理論是完全正確的，但是有一個問題使他不安，這就是絕對參照系以太的存在。他閱讀了許多著作發現，所有人試圖證明以太存在的試驗都是失敗的。經過研究愛因斯坦發現，除了作為絕對參照系和電磁場的荷載物外，以太在洛倫茲理論中已經沒有實際意義。愛因斯坦喜歡閱讀哲學著作，并從哲學中吸收思想營養，他相信世界的統一性和邏輯的一致性。在“奧林匹亞科學院”時期大衛·休謨(DavidHume)對因果律的普遍有效性產生的懷疑，對愛因斯坦產生了影響。

　　相對性原理已經在力學中被廣泛證明，卻在電動力學中卻無法成立，對于物理學這兩個理論體系在邏輯上的不一致，愛因斯坦提出了懷疑。他認為，相對論原理應該普遍成立，因此電磁理論對于各個慣性系應該具有同樣的形式，但在這里出現了光速的問題。光速是不變的量還是可變的量，成為相對性原理是否普遍成立的首要問題。當時的物理學家一般都相信以太，也就是相信存在著絕對參照系，這是受到牛頓的絕對空間概念的影響。19世紀末，馬赫在所著的《發展中的力學》中，批判了牛頓的絕對時空觀，這給愛因斯坦留下了深刻的印象。1905年5月的一天，愛因斯坦與一個朋友貝索討論這個已探索了十年的問題，貝索按照馬赫主義的觀點闡述了自己的看法，兩人討論了很久。突然，愛因斯坦領悟到了什么，回到家經過反復思考，終于想明白了問題。第二天，他又來到貝索家，說：謝謝你，我的問題解決了。原來愛因斯坦想清楚了一件事：時間沒有絕對的定義，時間與光信號的速度有一種不可分割的聯系。他找到了開鎖的鑰匙，經過五個星期的努力工作，愛因斯坦把狹義相對論呈現在人們面前。

　　別人不是你的鏡子

　　愛因斯坦的父親和杰克大叔去清掃一個 囪。那煙囪只有踩著里邊的鋼筋踏梯才能上去，于是杰克大叔在前，愛因斯坦的父親在后，一級一級地爬上去;下來時，杰克大叔依舊在前，愛因斯坦的父親跟在后面。于是當他們走出煙囪的時候，杰克大叔的后背，臉上全都被煙囪里的煙灰蹭黑了，而愛因斯坦的父親身上連一點煙灰也沒有。

　　愛因斯坦的父親看見杰克大叔的模樣，心想自己的臉肯定和他一樣臟，于是就到附近的小河里洗了又洗;而杰克大叔看見了愛因斯坦父親干干凈凈的樣子，就只草草洗了洗手，然后大模大樣地上街了。街上的人笑痛可肚子，還以為杰克大叔是個瘋子哩。

　　這是愛因斯坦16歲時，他父親給他講的一個自己經歷過的故事。父親說：“其實，只有自己才是自己的鏡子;如果拿別人做鏡子，白癡或許會把自己照成天才的。”

　　父親的故事照亮了愛因斯坦的一生。愛因斯坦時時用自己做鏡子來審視自己，終于映照出了生命的光輝。

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