愛因斯坦到底對人類有什麼貢獻？

施郁

（復旦大學物理學系）

愛因斯坦是人類歷史上最偉大的科學家之一，僅次於牛頓。他的科學成就改變了人類社會。

20世紀物理學的兩大支柱是相對論與量子力學，它們改變了世界。

相對論包括狹義相對論與廣義相對論，是關於時間和空間的基本理論，成為我們現在對於宇宙的認識的基本框架。

狹義相對論由愛因斯坦在1905年創立，將空間和時間統一為一個整體。

廣義相對論由愛因斯坦在1915年創立，將引力歸結於時空的彎曲，納入相對論的框架。

量子論是關於微光物質世界的基本框架。

量子的概念和名詞最初由普朗克提出，但是他很不徹底，他只是認為物質中的振子發出黑體輻射時是一份一份的，叫做量子，能量正比於頻率。

1905年，愛因斯坦提出光量子假說，提出電磁波本身由一份一份的量子組成，能量由普朗克公式給出。

1913年，玻爾提出原子結構模型，其中電子在不同軌道躍遷時發出或者吸收的能量由愛因斯坦的光量子給出。

1916年，愛因斯坦提出量子電磁輻射理論，這成為後來激光的基礎。 他還提出，光子帶有動量。

後來，，1925-1927年，在德布羅意、海森堡、薛定諤、狄拉克等人的努力下，量子力學終於建立。 顯然，這是建立在愛因斯坦等人的成就之上的。

愛因斯坦對量子力學不滿意，認為還不是最終的對自然界的完備描述。在論述他的觀點時，他與合作者發現了量子力學框架中的量子糾纏（名詞由薛定諤提出）。量子糾纏是最近量子力學與量子信息進一步發展的基礎。

跟很多人想像不同的是，愛因斯坦不是民間科學家，也不是簡單的科學愛好者，而是在蘇黎世大學經過嚴格的科學訓練的職業科學家，只是他大學畢業之後第一份工作是在專利局裡審查專利，當然這份工作也是需要良好的科學素養的。很多人誤以為他是一個小職員，這是非常錯誤的理解。在上大學期間，愛因斯坦對上課並不是那麼認真，這個前提是他有非常好的自學能力，當別人還在研讀課本的時候，他已經能夠熟練的閱讀最新的科學文獻，並且研究其中的問題。

在那個時候物理學界有兩大「黑雲」，一個是邁克爾遜-莫雷實驗，也就是從在實驗上測出來光速是不變的，找不到承載光傳播的介質以太，另一個是紫外災難，也就是在對物體發光的擬合公式中，無法有效解釋發光的效率。這兩朵黑雲，一個產生了相對論，另一個產生了量子力學。而愛因斯坦在這兩個領域中都作出了重要的貢獻，

愛因斯坦1905年是一個奇蹟之年，連續發了五篇文章，每一篇都改變了物理學的歷史。其中關於光電效應的文章，使他獲得了諾貝爾獎（因為委員會不肯把獎項授予當時還沒有把握的相對論）。愛因斯坦關於光電效應的貢獻，對當時的物理學界來說也是一個重大突破，他在這篇文章里提出了波粒二象性，光既具有波屬性，也有粒子屬性，光的傳播不需要介質，因為它本身就是粒子，愛因斯坦稱之為光量子。光量子的概念，在普朗克「電磁波能量可分」的基礎上把量子力學向前推進了一大步。在量子力學大廈建立過程中，愛因斯坦和波爾之間的長期對話與辯論，極大的促進了量子力學理論的完善。所以愛因斯坦也是一位偉大的量子物理學家。

狹義相對論和廣義相對論是愛因斯坦的獨立。不過愛因斯坦對此認識還是非常清楚的，愛因斯坦自己說過，如果他沒有提出相對論，十幾年至多幾十年之內，必定有其他科學家會提出來，因為相對論的諸多要素已經準備就緒，邁克爾遜-莫雷實驗對「光以太」的否定，洛倫茲公式可以經驗地解釋實驗現象，等等。但如果他沒有提出廣義相對論，那麼人類至少還得再等待一百年。

相對論把洛倫茲公式，從一個經驗公式變成了物理學定律，並且改變了人類對於時間和空間的觀念，把他們從物理學的背景，變成了物理學研究對象。

愛因斯坦顛覆了人類對於光、量子、宇宙和時間、空間的認知，進而影響了人類對於自身的哲學認知，這一偉大貢獻，足以與牛頓比肩。

問這個問題有意思。我先問問這個提問的人：愛因斯坦幫你家蓋房子了嗎？愛因斯坦幫你家澆菜園子了嗎？愛因斯坦幫你家收玉米了嗎？還有，愛因斯坦請你喝酒了嗎？來參加你家的酒宴時掛禮了沒有？如果他都沒有，那麼愛因斯坦沒有任何貢獻，甚至你可以仇恨他。

愛因斯坦對人類的貢獻是偉大的，給人們打開了一個完全不同的物理世界。愛因斯坦理論被人曲解是災難性的，將物理學帶入了一個泥坑，制約了物理學的發展。如愛因斯坦將力的產生等效於空間變形產生的力，卻被曲解為空間變形是產生力的根源。愛因斯坦理論本身也有嚴重的局限性，是一個時代對物質運動的看法，隨著人們對物質運動認識的深入，會有更進一步的發展。

愛因斯坦簡介：

阿爾伯特·愛因斯坦（Albert.Einstein，1879年3月14日－1955年4月18日），猶太裔物理學家。

愛因斯坦1879年出生於德國烏爾姆市的一個猶太人家庭（父母均為猶太人），1900年畢業於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，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，開創了現代科學技術新紀元，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」。

他說：想像力比知識更重要

他創立了：狹義和廣義相對論，開創了一個新的物理時代。

他一直希望：世界是和平的！

他就是愛因斯坦。

在《時間簡史》中關於他的篇章，我記住了最後一句話：

「方程對我而言更重要些，因為政治是為當前，而一個方程卻是一種永恆的東西。」

原文摘錄

愛因斯坦和核彈政治的瓜葛是眾所周知的：他簽署了那封著名的致富蘭克林·羅斯

福總統的信，說服美國認真考慮他的想法，並且他在戰後從事阻止核戰爭的各項努力。

但是，這些不僅僅是一位科學家被拖入政界的孤立行動。事實上，愛因斯坦的一生用他

自己的話來說是「躊躇於政治和方程之間。」

愛因斯坦最早從事政治活動是在第一次世界大戰，當時他在柏林當教授。由於目睹

草菅人命而不勝厭惡，他捲入了反戰示威。他擁護國內反抗以及公開鼓勵人民拒絕徵兵，

因而不討他的同事們喜歡。後來，在戰時他又致力於調解和改善國際關係。這也不得人

心，而且他的政治態度很快使他難以訪問美國，甚至連講學都有困難。

愛因斯坦第二個偉大的事業是猶太復國主義。雖然他在血統上是猶太人，但他拒絕

《聖經》上關於上帝的說法。然而，第一次世界大戰之前和期間，他越發看清反猶主義，

這導致他逐漸和猶太團體相認同，而後成為一個直言不諱的猶太復國主義的擁護者。再

度不受歡迎也未能阻止他發表自己的主張。他的理論一發表就受到攻擊，甚至成立了一

個反愛因斯坦的組織。有一個人被定罪為教唆他人去謀殺愛因斯坦（只罰了6美金）。但

愛因斯坦是冷靜的：當一本書以題為《100個反愛因斯坦的作家》出版時，他反駁道：

「如果真是我錯了的話，那麼一個人反對我就足夠了！」

1933年，希特勒上台了，愛因斯坦正在美國，他宣布不再回德國。後來納粹義勇軍

抄查了他的房子，並沒收了他的銀行賬號。一家柏林報紙的頭條寫道：「來自愛因斯坦

的好消息——他不回來了。」面對著納粹的威脅，愛因斯坦放棄了和平主義，終於憂慮

到德國科學家會製造核彈，因而建議美國應該發展自己的核彈。但是，即使在第一枚原

子彈爆炸之前，他就曾經公開警告過核戰爭的危險，並提議對核武器進行國際控制。

貫穿愛因斯坦一生，他致力於和平的努力可能成效甚微——肯定只說服了很少的朋

友。然而，他對猶太復國主義事業的口頭支持在1952年被及時承認，其時他被推薦為以

色列的總統。但他謝絕了。他說他認為自己在政治上太天真。可是，也許其真正的原因

卻並非如此，再次引用他自己的話：「方程對我而言更重要些，因為政治是為當前，而

一個方程卻是一種永恆的東西。」

以下這首詩歌，獻給所有探索者。

走向空白的世界

——靈遁者

請不要嘲笑我所探索的東西

那裡是一片空白

如果你嘲笑

我也不會求你

它離我很近

它離你很遠

那裡是一片空白

但我站在那裡

那裡就有了熱情和想像！

走向空白的世界

我不是第一個人

他不是最後一個人！

放到「對人類」，而不僅是「對科學」的角度來看。愛因斯坦的貢獻主要有兩方面：

現代人類世界觀的發展，大概有這麼一條軌跡：

地心說→→→日心說→→→單一結構、絕對、剛性的時空世界→→→單一結構的、相對、彈性的時空世界→→→重疊結構的時空世界。

愛因斯坦在這個過程中，提供了非常重要的一環，他讓人們認識到，牛頓所描繪的單一結構的時空世界，並不是絕對、剛性的，而是相對的、有彈性的。

愛因斯坦之前，西方文明認識世界的界面，全部局限在現實世界中，主要是用感官對現實世界中的現象進行觀察。

而愛因斯坦認識世界的界面，並不是現實世界，因為他研究的光量子的速度，以及光年尺度的大宇宙，根本就沒法在現實世界中觀察到。

所以，愛因斯坦認識世界的界面，是他自己的意識空間中，他所觀察的光量子運動以及光年尺度的大宇宙，都是他在意識空間中重新建構出來的意識影像。

愛因斯坦這種全新的認知世界的界面，說到底，並沒有引起世界真正的關注，世人把注意力都集中在了他的《相對論》上。

但是，卻為儒家《大學》的研究，提高了非常好的啟發與實證。

愛因斯坦的這種思維方式，就是失傳已久的「內思」，也就是《大學》中「格物致知」所要達到的「慮」。

這將為人類帶來一場全新的認知世界的革命！

更多關於「內思」的介紹文章，可到心智玩家的文章中閱讀。

說明知識的涉獵還不夠，牛頓和愛迪生基本上是初中生就知道有什麼貢獻了，高中生一般就清楚了物理另外一個大佬麥克斯韋的貢獻，到了大學才慢慢清晰愛因斯坦的具體貢獻。

牛頓的貢獻不是地心引力而是萬有引力，除此之外還有一大貢獻，就是微積分。麥克斯韋最突出的貢獻就是電磁理論，以及麥克斯韋方程組在理論上證明了光速恆定，並被邁克耳遜莫雷實驗所證實。愛因斯坦就更厲害了，通過麥克斯韋的光速恆定創立了狹義相對論，並對牛頓第二定律進行了修改，比牛二定律的應用更加廣泛，可以說牛二定律只是狹義相對論的一種低速情況下的特殊解。至於愛迪生，雖然貢獻不小，但相較於上面三人並不突出，甚至是微不足道，傳言愛迪生人品也不太好。

愛因斯坦開創了一個全新的科學領域，值得尊敬。但請記得科學不是一個人就能包攬的，還有那麼多同樣有名的科學家。另外今天科技的大發展是因為二戰後持續的和平，千千萬萬的普通人都能接受高等教育，湧現無數有才華的人推動了科學進步，帶動了經濟發展。所以說不要用中國人看待皇帝文治武功似的調調評價一個科學家

愛因斯坦，牛頓至今物理學中燈塔般人物，不僅推動物理學發展，更推動人類向前跨躍發展。愛迪生是發明家，應用物理學家，其貢獻和愛因斯擔，牛頓二個理論物理學家差遠了，不在一個等級上。其最有成就的貢獻發明了燈泡。

愛因斯坦的貢獻是劃時代的。可以肯定直到現在也沒有多少人能領悟其廣義相對論的精髓。別看老多教授在那將相對論，但是真正懂得沒幾個。我個人對愛因斯坦的認識大致經歷了三個時期:崇拜（當然是被各種科普忽悠的），懷疑（真正看了相關論文後，總覺得他的循環論證有些不妥，並且這種理論並沒有解釋為什麼會這樣），初窺門徑（到此，方驚為天人。）狹義相對論沒有愛因斯坦也會有人有所突破，因為其基本思想彭加勒已經點名了。但是廣義相對論這個確實幾乎由愛因斯坦獨立完成，因為那時絕大部分優秀的科學家的興趣都放在量子論上。