Ted talk · Section 8
爱因斯坦奇迹年
随着1905年的到来， 即将26岁的阿尔伯特爱因斯坦是以一个挂科的大学生的身份面对生活的。
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Transcript
- 随着1905年的到来，
- 即将26岁的阿尔伯特爱因斯坦是以一个挂科的大学生的身份面对生活的。
- 如果说这个不起眼的公务员将对科学做出巨大贡献.
- 当时 的 大多数 物理学家 一定 会 嗤之以鼻
- 然而在接下来的一年里，
- 爱因斯坦发表了不止一篇，
- 两 篇 ，
- 三 篇 ，
- 而是四篇课题各不相同却都非同凡响的论文，
- 它们注定将彻底改变我们对宇宙的认识。
- 爱因斯坦 数学 不 及格 的 神话 就是 这样
- 他15岁时已经自己掌握了微积分，
- 并且在慕尼黑中学和瑞士理工学院，
- 都有不错的表现。
- 他在这两所学校获得了数学和物理教学学位
- 但是为了更多地待在实验室里而翘课，
- 并忽视了对教授表示应有的尊重，
- 这让他偏离了预期的职业道路。
- 连 一个 实验室 助理 的 职位 都 摸 不 到 ，
- 他只好在一位朋友的父亲的帮助下，
- 在瑞士专利局谋了一份工作。
- 尽管作为一个专利审查员一周要工作六天，
- 爱因斯坦仍然能给物理学留出一些时间，
- 与几个好友讨论最新的著作，
- 并发表一些不怎么重要的论文。
- 令人大吃一惊的是，
- 他在1905年三月发表了一篇有着惊人假设的论文。
- 不顾几十年来可以证明光是波的证据，
- 爱因斯坦提出，光，实际上可以是粒子，
- 并表明一些神秘的现象，比如光电效应，
- 可以用他的假说来解释。
- 这个观点在接下来的几年里一直被嘲笑，
- 但爱因斯坦只是领先了他的时代二十年。
- 波粒二象性被载入史册成为量子革命的奠基石。
- 两个月之后，爱因斯坦提交了第二篇论文，
- 这次 他 研究 的 是 延续 了 几 个 世纪 的 古老 命题
- 原子是否存在。
- 尽管某些理论是建立在不可见的原子概念上的，
- 一些杰出的科学家还是认为比起真实的物理对象，
- 原子更像是一个有用的假设。
- 但是爱因斯坦用了一个独创的论点，
- 展示了微小粒子的运动，
- 小 分子 在 液体 中 的 不规则 运动 ，
- 也就是布朗运动。
- 布朗运动可以被准确的预测
- 因为它是通过数以百万计的不可见的原子互相撞击而形成的。
- 不久，实验就证明了爱因斯坦的模型，
- 原子论的怀疑者也拱手认输。
- 第三篇论文发表于六月。
- 在很长一段时间里，
- 爱因斯坦一直被物理学中两个基础原理的不一致所困扰。
- 这 两 个 基础 的 物理 原理 当中
- 被广泛接受的相对性原理，
- 在伽里略时期就已经被确立
- 它阐明绝对的运动是无法定义的。
- 然而同样被广泛接受的电磁理论，
- 则声称绝对的运动是存在的。
- 这个矛盾和自己的无能为力
- 使爱因斯坦陷入了被他称作"精神紧张"的状态。
- 但是五月的一天，
- 在和他的朋友米榭贝索探讨这个谜题后，
- 爱因斯坦感到云开雾散。
- 爱因斯坦意识到，这个矛盾是可以化解的，
- 即如果光速是恒定的，
- 不论它处于何种参考系中。
- 而时间和空间对于观测者都是相对的。
- 爱因斯坦只用的几周时间就完成了细节，
- 并用 公式 表达 出 了
- 后来被称作狭义 相对论的内容。
- 这个理论不仅粉碎了我们之前对现实的认识，
- 还为技术发展铺平了道路，
- 从粒子加速器，
- 到全球定位系统。
- 你也许认为这已经足够了，
- 但是在九月，
- 第四篇论文以狭义相对论论文的后续的方式诞生了。
- 爱因斯坦进一步思考了他的理论，
- 然后意识到它还暗示了质量和能量，
- 一个是明显实体的，另一个被认为是飘渺的，
- 实际上是等价的。
- 它们的关系可以用一个很著名的方程式来表达
- 这个方程式而后也成为了历史上最重要的方程式之一：
- E=mc^2.
- 爱因斯坦 在 接下来 的 近 15 年 里
- 都没有成为 举世闻名的偶像。
- 直到1919年测量星光在日全食中的弯曲
- 确认了他后来的广义相对论，
- 媒体才把他变成了一个名人。
- 但是尽管他随后就回到专利局里销声匿迹，
- 并在1905年之后一无所成，
- 他在他那奇迹般的一年里写出的4篇论文
- 使他成为令人震惊的天才。