愛因斯坦一生的20個謎

1． 童年的愛因斯坦學習遲鈍？ 小的時候，愛因斯坦學說話很慢。事實上，愛因斯坦把所有的句子都要在腦子裡過一遍，然後覺得沒問題了才說出來。有記載顯示，愛因斯坦直到九歲之後才不繼續這麼做。因此，愛因斯坦的父母常常覺得自己的孩子智力有問題，甚至還為此諮詢過醫生。他還對抗權威，導致一位中小學校長將他開除。他取笑歷史，說他從來不需要知道這麼多。但這些特點讓他成了天才。大多數成人都認為，他對權威的過度輕蔑讓他懷疑常規的至理名言。他說話慢讓他對普通事情特好奇，比如時空。他的父親在他5歲時給了他一個羅盤，以至於讓他在晚年時還苦苦思索磁場的自然屬性。他更喜歡想圖像而不是文字。 2． 愛因斯坦學習不行？ 一些研究人員聲稱發現了愛因斯坦童年時表現出輕微的孤獨症癥狀，也叫艾斯伯格癥候。劍橋大學孤獨症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，孤獨症患者通常"有著很強的系統思維能力，但是情感比較冷淡"，這也可以解釋為什麼這種類型的人在數學、音樂或者繪畫等學科中的系統思維能力突出。但是這看起來並不可信。愛因斯坦十幾歲的時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組織的討論，有很好的言辭交流，總之對待朋友很熱情友愛。 3． 愛因斯坦的數學不及格？ 一個廣為流傳的說法是，愛因斯坦學生時代數學很差，經常不及格。這個說法出現在各種各樣的用於激勵學習不好的學生的書籍和網站。它通常這樣開頭，"大家都知道"。如果在Google搜索"愛因斯坦數學很差"的關鍵詞可以得到超過50萬的條目。這個說法甚至出現在一個著名的報紙專欄——Ripley 的"信不信由你"。是的，愛因斯坦童年確實有很多（對傳統教育）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者拿著從Ripley 專欄剪下的標題為《目前最偉大的數學家數學考不及格》的文章給愛因斯坦看時，愛因斯坦大笑不已。他回答說：「我的數學從未不及格，十五歲前我就掌握了微積分。」在小學的時候，他的數學就是班級的前幾名且遠遠超過了學校課程的要求。愛因斯坦的妹妹回憶道，"在他12歲的時候，他就偏好解一些很複雜的應用算術。同時他決定嘗試自學幾何學和代數。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習驗證，同時試著自己去證明一些新定理，他甚至曾經用自己的方法證明了畢達哥拉斯定理 4． 愛因斯坦思考圖形比文字好？ 愛因斯坦的偉大突破來源於他大腦中的虛擬實驗，而不是實驗室。他們稱之為「思維實驗（Gedankenexperiment ）"。十六歲的時候，愛因斯坦就試著在大腦中勾畫沿著光線奔跑的圖像：如果你達到了光速，光波相對你來說就是靜止的。但是按照有關電磁波的麥克斯韋公式，這是不可能出現的事實。他知道數學是自然語言，是用來描述她的奇蹟的，所以他一直在設想怎樣用數學公式來描述現實。因此，之後的十年中，愛因斯坦一直在做著他的思維實驗，直到他找到狹義相對論為止。 5． 愛因斯坦想過把什麼圖形用於狹義相對論？ 在其它事情中，愛因斯坦用圖形描繪一輛火車兩端出現雷擊的情況。在路基上的人可能會看到雷擊同時發生，但在快速行駛的火車上的人會覺得雷擊在不同時間出現。因為火車在快速向前行駛，來自火車前頭的雷擊光亮比火車後頭的光亮更早地到達他。於是他認識到同時是相對你的運動狀態而言的，沒有東西是絕對的同時。時間是相對的。因此就產生了狹義相對論。 6． 什麼想法導致愛因斯坦想到了廣義相對論？ 他想像一個人在自由落體。為理解他所看到的，他想像一個人在封閉的電梯里自由落體到地面。在這麼一個封閉的環境內，觀察者發現他居然處於一個失重的狀態，就如在太空中一樣。如果他睡著了，過了幾小時後他醒了過來，發現他還是處於失重狀態，那麼他根本無法判斷他到底是在外太空還是還在進行自由落體運動。另一方面，想像一個女人在封閉電梯里向外太空加速上升，遠離任何引力。她會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論 7． 有思維圖描述他的廣義相對論嗎？ 他指出，地心引力是扭曲的時空。它可以由另一個思維實驗來描述。想像一個滾動的保齡球滾進彈床的二維表面。當它滾過時一路將布捲起。然後再滾一些撞球。它們朝保齡球滾去，這不是因為它有神秘的吸引力，而是因為它捲起了彈床的布。現在設想一下在四維時空的布里會發生什麼，當然，這不容易，但愛因斯坦能行。他能提出重力場方程式，表示物質如何彎曲空間和彎曲的空間如何讓物質移動。 8． 哪年是愛因斯坦的奇蹟年？ 1905年，愛因斯坦大學畢業，沒上博士也沒從事學術工作。於是，他在瑞士專利局謀了一份臨時工作。這一年，他利用餘暇寫成了四篇研究論文，發表在當時重要的物理刊物《物理學雜誌》上。第一篇論證了光具有粒子性又具有波動性，並解釋了當固體受光照射而發射電子的光電效應。第二篇闡明了分子和原子的存在。第三篇引進了狹義相對論，表明時空不是絕對的。第四篇第一次表達了著名的質能公式：E=mc2。這四篇論文是一位傾其一生從事研究的物理學家一段生涯中所作出的不可磨滅的成果。為此，許多科學史家把1905稱為奇蹟年 9． 當時愛因斯坦的個人生活如何？ 塞爾維亞人米列娃（Mileva Mari）是大學裡他上物理課的惟一女生，她幫他檢查他的數學。他倆熱戀地相愛，並生有一個非婚生女兒。不過愛因斯坦並沒有見過她，而且這個女兒的命運至今是個謎。後來，他們倆結婚，並生有二個兒子。最後，他們的關係破裂，愛因斯坦要求離婚。他給她的離婚協議是：1905年的論文中假定有論文最終獲得了諾貝爾獎，如果她願意離婚，他就把資金給她。她想了一周，同意了。因為愛因斯坦的理論是如此激進，直到1922年他才獲得諾貝爾獎，全給了她。 10． 米列娃值得當成真正的合作者嗎？ 的確，她幫了數學上的忙。她容忍了他，但仔細分析他們所有的信件和後來的聲明，說明這些概念全是愛因斯坦的。然而，還是要佩服她，在那時，一個女人想成為一位物理學家，要克服多大的阻力。 11． 相對論是如何被認可的？ 科學家一開始不能確信廣義相對論是否對。但愛因斯坦提供了一個生動的實驗。在1919年5月29日日蝕出現時，遠征巴西北部和非洲西部沿海的普林西比島進行考查的幾隊英國天文學家，觀察到日食表明光線接近太陽時的彎度和愛因斯坦預測的完全一樣。該年年末在倫敦舉行的皇家學會和皇家天文學會的一次歷史性聯合會議上的報告，愛因斯坦的相對論得到了完全的證實。愛因斯坦由此聲名鵲起，成了科學超新星和人道主義的偶像，相對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？ 他1905年的論文被認為不可理解和不能證實。1909年10月，德國著名化學家奧斯特瓦爾德首先提名愛因斯坦為1910年諾貝爾物理學獎候選人，推薦理由是愛因斯坦狹義相對論的偉大貢獻。以後他又於1912年、1913年再度提名愛因斯坦。那時反對相對論的勢力很強，評獎委員會沒有把獎給愛因斯坦情有可原。1912年，德國物理學家普林斯海姆推薦愛因斯坦（推薦理由還是他在相對論方面的成就）為獲獎候選人時，寫了一句很有分量的話：「我相信諾貝爾獎委員會很少有機會為一件具有類似意義的工作而頒獎。」但諾貝爾獎委員會因為還有不少人（但都不是一流科學家）反對相對論而猶豫不決，導致當年的諾貝爾物理學獎空缺。 1919年，許多以前獲得諾貝爾獎的科學家繼續提名愛因斯坦，但是對於廣義相對論，卻又建議等到1919年5月29日的日食觀測的結果出來以後再說。由於結果在1919年9月6日才正式公布（愛因斯坦的廣義相對論被證實），結果1919年的物理學獎授給了「發現極隧射線的多普勒效應以及電場作用光譜線的分裂現象」的德國的斯塔克。 1920年有更多的科學家提名愛因斯坦因廣義相對論而獲獎，因為1919年已經由觀測日食證實了廣義相對論的一個預言。結果1920年諾貝爾物理學獎在哈瑟伯格（Bernhard Hasseberg）的堅持下，授予了瑞士裔的法國一位冶金學家紀堯姆，原因是「發現鎳鋼合金的反常性以及它在精密物理學中的重要性」。幾乎所有的物理學家包括紀堯姆自己對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年沒頒獎給物理學。1922年，推薦信又陸續寄到了委員會，推薦愛因斯坦的著名科學家越來越多。普朗克建議，1921年的物理學獎補發給愛因斯坦，1922年的給玻爾。於是，委員會決定繞過相對論這個「爭論太多」的障礙，直接 13．愛因斯坦理論有什麼文化衝突？ 近三個世紀以來，牛頓的呆板宇宙形成了教化和社會次序的心理基礎，有因有果，有秩序和責任。如今以時空作參照來看待宇宙，顯然這成了異教。而且，相對論間接地與道德、藝術和政治的新相對主義有關。因此，這絕對不可信，不僅時空還有真理和道德都不可信了。想像一下打破成規到處風起雲湧，畢加索、弗洛伊德、勛伯格和其他人紛紛打破傳統禁固。同樣，帶時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主義者嗎？ 愛因斯坦被認為許多方面的相對主義者，道德方面也不例外。在所有愛因斯坦理論下，包括相對論，探索的就是確定和絕對。事實上，他的極品是變異論而不是相對論。 15．愛因斯坦以猶太人身份在他的生活和成就中扮演什麼角色？ 他與猶太人的關係是他生活中最強大的聯結，即使他不擁擠宗教儀式。愛因斯坦的父母都是猶太人。因為他是猶太人，因而被德國納粹分子列為重要的迫害對象，幸而他1932年底離開德國到美國講學，才未遭毒手。他反對法西斯滅絕猶太人的暴行，為爭取猶太人的生存權利而大聲疾呼。但他也反對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上達成公平合理的協議，而不希望創立一個猶太國」。 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。他的著作中反應了自然法則與所有存在的美麗都和諧一致。他還曾調用上帝。比如，愛因斯坦曾經說過："上帝不擲色子。"他這句話是針對量子物理而說的。量子物理中有一條非常重要的測不準原理，它徹底打破了"決定論"的物理學，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。愛因斯坦並不是一個狂熱的信徒，但他始終相信上帝的存在（不一定是某個宗教的上帝）。當你直接問他是否相信上帝時，他總是強調他信。 17．愛因斯坦理論還被認可嗎？ 是的。愛因斯坦的理論遍布現代科學，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張。他的偉大成就一個世紀之後，我們還生活在他的世界裡。光電細胞和電視，核能和激光，太空旅行和半導體，他都染指過。他寫信給羅斯福總統建造原子彈，結果我們知道蘑菇雲的樣子。他1905年的二大理論——量子理論和相對論，引導我們進入了20世紀。 18．愛因斯坦反對量子力學嗎？ 愛因斯坦並沒拒絕接受量子力學，只是認為它不完備。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，而量子理論出現了不可預測性，這讓愛因司坦困惑終生。 愛因斯坦認為，量子力學只不過是對原子及亞原子粒子行為的一個合理的描述，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，晚年成為民主社會主義者。他曾經說：「我認為甘地的觀點是我們這個時期所有政治家中最高明的。我們應該朝著他的精神方向努力：不是通過暴力達到我們的目的，而是不同你認為邪惡的勢力結盟。」他催促建造原子彈，但後來帶頭髮起運動，極力想辦法來控制它。正如他尋求科學的統一理論一樣，他尋求世界聯邦政治。他相信自由思想和演說的價值，他極力藐視權威，導致他成一個堅定的麥卡錫主義（指美國共和党參議員J。R。McCarthy於1951-1954年間發動的反共以及迫害民主進步力量的法西斯行經）的反對者。 20．他反對麥卡錫主義，愛因斯坦最後醒悟了嗎？ 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，他在以色列獨立日發表演說，今天的你不是美國人，也不是猶太人，而只是人類
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