爱因斯坦的梦

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【专家解析】爱因斯坦的梦

【优秀范文】爱因斯坦的梦

范文一:爱因斯坦的梦

  你不可能在时间里找到个伴儿。真相是这样:每个人都深藏日复一日垒筑之时间管道。无人能与另一人共用同一。了不起,有几次彼与此交叉,譬如朋友、同事;至多,有几段并行,譬如夫与妻,父与子。   如此“至多”尚疏于大意。严格讲来,无人能分秒与另一人共有。时间于个人,由其所为所思填空而成。其所为所思构成其时间之可视部分。无此,时间无可知觉。   由此得,寻求亲密第二者之前提:欣然看见,每个人都是孤独;欣然渐习一个人的孤独力;渐习自由有力安置欲望。   而,千万,不要,据此,自私。   孤独不是什么了不起的高贵。与虚荣心等同,个人随身佩戴物。晚间睡前,自动卸下,搁置床头柜,以便安枕入眠。第二日醒来,起身,佩戴齐整。   去看看《云图》好了。从此电影,看到一个人有多孤独、微小;这孤独与微小又是如何了不起地影响、决定另一个人的孤独图式,跨越身边,跨过百年。   了不起的孤独与虚荣,在于能创造,于此身存在之上的创造。情感的创造,比如爱与同情;事理的创造,比如哲学宗教;事物的创造,比如写本好书,造架飞机,写首美丽的歌。(造出个孩子不算你的创造,那是造物的能耐。养出个健康独立的人,才算是人的创造。)人们通过创造,实现最大程度的沟通。在孤独与孤独之间,相互呼应;在时间与空间里,各自呼与应。   如此情景,是真实事理,不值悲伤,不值庆幸。真理之存在,与你无关。如你身体——身体是最近的自然——其存在与“你”无关。(当今常喊亲近自然,敬畏自然,又有几人真正敬畏过自己身体。或骄矜,或肆意,难得平和。无非主流审美之俘虏,私房精致,偏生还冠以品质生活。一片审美倨傲高地。)   以上低级的时间强述。力有未逮。   不妨细读《时间简史》或《爱因斯坦的梦》,体味一下时间的相对何等丰富有趣,由时间生发的孤独何等丰富有趣。   不妨再细想从前,回想你曾经历过的时间力场。   水烟、字画、粉蒸肉,《古文观止》、拳击赛,《羊城晚报》、《文萃报》。你和一个白发老头,隔着六十年的光阴,每天相处,两处孤独。交叉或同行,不算什么,他在你附近,就是一生一世。你长大后之爱好、职业、寄托,他未曾只言片语,你已是命中注定。与祖孙无涉,与血脉无涉,孤独范式的辐射承袭。他的当时,就是你的此时。   或者另举例子。毕业后,得到一份工作,稳定安逸。未来与时间无关,多过一天,多过一年,生活就在此时,一直如此,未来就在眼下。这时候,你有两种选择:停止做什么,呆在这个现在和未来,任时间来去,互不相干;随心做事,想干什么赶紧干,既然未来就在眼前,不如尽兴耍一回。   比如死亡。有一天,你看见了死亡。一个人死在你面前。你发现,无从悲伤,无法感觉,没有激动。事实是,此刻,时间是停止的状态。死亡是一种随时随地的未来,你看见未来来到你跟前——时间停止了,你和你的感觉停滞了。“时间会抚平一切创伤。”这话不对。时间伤了你,这伤就留在未来。一直在。所谓往后的日子,都是在反反复复走向这伤。   再举个例子。有时候,时间是一截儿一截儿的小循环,像一个接一个扔出去的回力标。陌生人,走近,亲近,走开,陌生。诸如此类。   你不可能在时间里找到个伴儿。你可能找到亲近第二者,比如一个人,一本书,比如一群白袖箭环蝶——听说在云南马鞍底,它们成千上万飞舞在山谷。   可能的亲近法子:尽可能增加彼此共处时间;尽可能增加彼此共想时间。   一种颜色,一个姿态,一段沉默,一晚冥想,都可能引向比宏大的虚更实的共想。

范文二:爱因斯坦的梦~

1、1905-4-14

时间是一个圆圈,弯转过来首尾相接。世界重复着自己,无休无止,不差毫厘。

在时间为圆的世界里,每次握手,每次亲吻,每次生产,每个字眼都将毫不走样的重复

2、1905-4-16

在这个世界里,时间仿佛一条水流,偶因一堆石或一阵风而改道。宇宙的一些故障时不时地使时间的大河岔出小溪倒转。赶上这时,落入河汊子的鸟儿、土地、人们便蓦然发现自己回到了过去。

她蜷缩在阴影里,,人家看她,她不看人家。他蜷缩着,等着光阴之流把她带回到自己的时间。

当来自未来的旅人必须开口时,他哀哀嘤嘤,语焉不详。他忧心忡忡,因为任何微小的变化都将损害他的将来。他被迫目睹,却不得参与并改变任何事情。他羡慕那些生活在自己时间里的人:他们不知道将来,不计后果,想干什么干什么。他无所作为,像一洼惰性气体,一个幽灵,一张无声无息的纸。他没有人格,他是时间的流放犯。

3、1905-4-19

在这个世界里,时间和空间一样,也是三维的。就如同同一个物体可以沿三个相互垂直的方向运动,一个物体也可以置身于彼此垂直的三种未来。每个未来都沿着不同的时间方向运动,每种未来都是真实的。人是同样的人,命运却不一样。到后来,便有无数个世界。

既然所有的可能都要发生,一些人便懒得挑挑拣拣,在这样一个世界里,人怎么能对自己的行为负责呢?另一些人却认为应该认真选择,认真承担;没有承担,天下大乱。这些人在截然不同的世界里怡然自得,因为他们明白这些世界各有各的道理。

4、1905-4-24

在这个世界里,有两种时间:机械的时间和身体的时间。第一种时间就像铁钟摆一样刚硬厚重,来了去,去了来;第二种时间摆动灵活,仿佛海湾里的青鱼。第一种既定不移,第二种要边走边看。

他们认为自己的身体没有什么稀奇,不外乎化学成分、器官组织和神经冲动等等凑在一起。思想只是大脑中的点震荡,发情不过是化学物质流到某处神经末梢,悲伤正是一点儿的酸性物质刺激了小脑。总之,身体是台机器,和电子或钟表一样,须遵守电学和力学的规律。如此说来,身体只能用物理语言来表达。倘若身体说了话,那也只是众多杠杆诸多力在发言。身体是个被指使、而不是要听从的东西。

两种时间,合则烦恼丛生,分则快乐安闲。可不是嘛,律师,护士,面包师傅们居然只可在一种时间安身,不能在两种时间里立命。两种时间都真,但两种真实不同。

5、1905-4-26

这个世界,一看就不对头。河谷和平原上看不到房屋,所有的人都住在山上。从前某个时候,科学家发现,距地心越远时间流的越慢。

6、1905-4-28

在这个世界里,秒除了是秒只能是秒。时间一板一眼的行进在空间的每一个角落。时间是无限的统治者。时间是绝对的。

宗教徒把时间看成是上帝存在的见证。倒也是,没有造物主,哪来的完美之物。没有造物主,无物可谓永恒,是物皆称神异。一切绝对包含于“唯一的绝对”。哪儿有绝对哪儿就有时间

绝对的时间对世界是种慰藉。人的运动难说,时间的运动可测。人不可信,时间却不必怀疑。人迟迟疑疑,时间却一往无前。

7、1905-5-3

设设想一个因果混乱的世界。有时一先于二,有时二先于一。也许,因总在过去,果长在将来,但将来和过去却纠缠不清。

多数人都学会了如何生活在此刻。既然过去对现在的影响根本说不准,那就别管过去;既然现在对于将来没多大要紧,那就用不着三思而后行。每一个行动都是时间的岛屿,评说全在乎自身。

这是个心血来潮的世界,是个率情率性的世界。在这个世界里,每个字只就此刻说,每个眼神只一层含义,每回触摸无过去也无将来,每次亲吻除了亲吻还是亲吻。

8、1905-5-4

每个旅馆,每个家庭,每个城市都是这般光景。在这个世界里,时间流过了,却什么也没变。年复一年,月复一日,日复一日,一一切如旧。如果时间和事情的发生是一回事儿,那么时间动也没动。如果不是一回事儿,那么人挪也没挪。一个人在这个世界上要是没有抱负,他苦而不知其苦;如果有雄心,他苦而知其苦,慢慢煎熬。

9、1905-5-8

世界末日

10、1905-5-10

这个世界里的时间如胶似漆。不少街区黏在某段历史里脱不了身。个人也是一样,被某时刻生活黏着动弹不得。

这个世界的悲剧在于,一个人无论陷在苦还是乐的时间里都不会舒坦;这个世界的悲剧在于,每个人都孤孤单单。因为过去的生活现在无法分担。每个陷在时间里的人都没有个伴。

11、1905-5-11

在这个世界里,流逝的是时光,增添的是秩序。秩序是自然的法则,普遍的趋向,宇宙的归宿。时间如果是支箭,它便射向秩序。未来是规范,组织,强化,联合;而过去则是嘈嘈杂杂,纷纷扰扰。

哲学家说,没有秩序,时间就没有了意义,将来和过去便混为一谈。事件的此替彼兴沦为千部小说场面的堆积,杂乱无章,历史变像树梢的暮霭朦胧不清

12、1905-5-14

有个地方时间凝然不动

无论从哪儿来这里的人,都是越走越慢。心久久一跳,气缓缓一喘,体温下降,思想衰微,直到到达死亡的中心,一动不动。这里是时间的中心。时间从这里同心圆似的一层层向四下展开——在圆心为静止,半径加长,速度加快。

谁会到时间的中心去朝圣呢?爹娘和儿女,相亲相爱的人

在这个时间静止的地方,爹娘搂定了孩子,再不松手。

在这个时间静止的地方,恋人在楼影里相拥相吻,再不分开。

有人说最好别走进时间的中心。生活固然忧伤,活着也很高尚。没有时间也就没有生命。有人不这么想。他们宁要永恒的满足,即使意味着固定凝滞,像标本盒里的蝴蝶一般

13、1905-5-15

设想一个没有时间的世界:那里只有形象。

14、1905-5-20

在这个世界里,人没有记忆

没有记忆的世界。过去只存在于书本。为了了解自己,每个人都有本传记,上边记载着生平事迹。

没有这实录,人就仅仅是张照片,一个两维影像,一缕孤魂

每个人的传记随着时间增厚,厚到无法通读。于是便有所取舍。上了岁数的或许专注前面的篇章,重温自己的青春岁月;或许只翻结尾,了解一下近来的境况。

有些人干脆不读了。他们抛弃了过去,打定主意,昨天富也罢穷也罢,满腹学问也罢,目不识丁也罢,骄傲也罢,谦虚也罢,有情也罢,无聊也罢,不去管它,只当微风吹了头发。这样的人直视你的眼,紧握你的手。这样的人步履轻盈,懂得怎样活在没有记忆的世界里

15、1905-5-22

这是一个主意总变,机会突现、幻化无常的世界。在这个世界里,时间不是平顺地流过,而是忽进忽止。因此,未来也乍隐乍现。

对于有幸目睹未来的人,这是一个成功在握的世界。没有成色的事业没人做,不达目的的道路没人走,将来不够朋友的朋友没人交,没人浪费感情

对于无缘得见未来的人,这是个悬而未决的世界。这些人白天基本卧床,等见了未来方才起身

在这个未来稍现一二的世界里,不大有冒险这回事。见着未来的人无需冒险;尚未见到的等着瞧就是了,没必要轻举妄动。

个别人见到未来却一味拒绝

16、1905-5-29

在这个世界里,一切都在运动

为什么要这样痴迷于速度?因为在这个世界,时就爱你对于运动的人流失的要慢。所以,为争取时间,每个人都来去匆匆。

17、1905-6-2

在这个世界里,时间倒行逆施

18、1905-6-3

设想人在世上只能活一天:就是心跳呼吸加速,把一生压缩在地球自转一圈的时间里,或是地球自转放慢,慢得一圈需要百年。怎么说都成立,无论哪种情况,人都只能见到一次日升日落。

19、1905-6-5

在时间为一种感觉的世界里,事物一如眼前景,口中味,或快或慢,或强或弱,或咸或淡,或有根或无源,或井然有序或杂乱无章,要看观者有怎样的从前。

20、1905-6-9

设想人长生不死

长生不死是如此代价。谁都不完整,谁都不自在

要想活,唯有死

人一死,便卸下过去的重担。

就这样,有限战胜了无限,千万年输给一闭眼,千万场雪输给无雪天,千万声教诲输给了无言

21、1905-6-10

设想时间不是量而是质,就像树披月华时那树梢的夜色。时间存在,无法测量

22、1905-6-11

这是一个没有将来的世界。在这个世界里,无论在心中还是身外,时间都是一条截止于现在的线段。在这个世界里,谁也无法想象未来。想象未来就等于说没有紫罗兰却见到了颜色,就等于让视觉去感受光谱之外的东西。在没有未来的世界里,生离即死别。在没有未来的世界里,孤独一时便是孤独一世。在没有未来的世界里,笑在此时就是笑到最后。在没有未来的世界里,现在之外空空如也。人们攀附着现在,就好像悬挂在悬崖边。

在一个没有未来的世界里,每一刻都是世界的最后一刻

不能想象将来,便无从知道行为的后果。一些人玉树涣散消沉,无所事事。另一些人却一大早就爬起来,不在乎人生能否筹划,干了是否白干。他们分分生活,刻刻饱满。还有一些人拿过去当将来

23、1905-6-15

在这个世界里,时间是一个看得到的维度

就如同一个人可以选择呆在某地或者换个地方,一个人也可以在时间轴上选择自己的运动。 有人不愿远离舒心的时刻,他们缩在某一时段,很少爬出熟悉的环境。有人则一头冲向未来,对铺面而来的事情全无提防

24、1905-6-17

在这个世界里,时间并不连贯。在这个世界里,时间断断续续。时间是一根神经纤维:好像整个相连,其实节节断开,隔着微小的空隙。神经活动流过一段时间,突然停住,越过真空,又在下一段时间流淌

25、1905-6-18

26、1905-6-20

在这个世界里,时间因地制宜。在这个世界里,时间在不同的地方有不同的速度 做买卖要求时间上的一致,因此城市之间便不存在贸易

这个事因地异、彼此隔绝的世界产生了各式各样的生活。

他们彼此不交流,不共享共担,不互帮互利。隔绝产生多样,又遏制多样

27、1905-6-22

这个世界里的时间不似水柔婉,不知迁就事件。时间是个僵直的结构,向前向后无尽的延伸,使将来和过去都硬如化石。每回行动,每个念头,每阵风吹,每次鸟飞,都已安排妥当

28、1905-6-25

范文三:爱因斯坦的梦

爱因斯坦

的科学家对于人文,估计是有些看不上的󰀁󰀁󰀁虽然还没听到哪位直言不讳过。我有几条根据,只是都不太直接。首

先自然是一般大众都在动员儿女读科

学,科学家的孩子好像是能学科学当然

不学文学,文学家的孩子读不了科学才

依旧读文学。其次,人文领域的好多从

业人员爱冒充科学家。随便翻开一本杂

志,󰀁力学结构󰀁、󰀁杆杠󰀁、󰀁极限化󰀁,还有梦黄纪苏

什么󰀁值󰀁便满山遍野地掩杀过来,你赶紧合上书,把撰稿的物理学家甚至核物理学家堵在里头。其实,你逃避的也许是隔壁文艺理论室的一位博士。再次,虽然也有个别科学家填词作曲编剧的佳话,但那属于󰀁多才多艺󰀁,和在自家厨房偶尔表演一回抻面而不是到饭馆里表演一辈子,是同样的道理。至于科学家写的小说,我读过几本,发现它们对科学热忱有余,而对人情世态不大措意,可以说,是用生动有趣也就是哄孩子的办法为青年以至成年人进行科学扫盲,口吻有类从前传教士向穷乡僻壤的布道。

最近友人推荐了一本󰀁爱因斯坦的梦󰀁(Einstein'sDreams)来读。这是美国麻省理工学院的一位物理学教授阿兰󰀁莱特曼写的中篇小说。如此作者再加如此书名,不免使人望而生畏,我甚至猜想该书第四或第五章的标题便是󰀁E=mc󰀁。一读之下竟发现全不是那么回事,2

这部书骨子里非常人文。

作者假设了时间的各种可能性,例如,在时间的中心运动停止,一切凝固为永恒;时间截止于现在,世界没有未来;过去如水月镜花,像中之色幻化不定;时间弯转来首尾相接,世界无休无止地重复自己;时间走走停停,未来乍隐乍现,等等,等等。假设在现实之外别辟一洞天,为幻想提供了纵横驰骋的空间,艺术家天真的心性于是得到一个淘气的乐园。假设还有一种表现上的魅力:真实的人生被放到一种虚拟的情境里,便洗净擦亮似地清晰夺目,就好像把旗帜交给了劲风,把红日交给了蓝天。本书假设的那些时间世界既是作者心中的,也是我们眼前

的,醒梦真幻在若即若离之间。作者伴着各种假设的时间,从容地倘佯在伯尔尼的大街小巷,打量思索着形形色色的人生。歌其可歌,笑其可笑,哀其可哀。笔下流水行云,如诗如画,而不失科学家的简爽本色,实在是近年所见到的上等文字。

作者设想一个时间世界是如此景象:

买东西的人从一个摊位寻寻觅觅到另一个摊位,瞧瞧每处都卖些什么。这儿卖烟草,可哪儿卖芥末?这儿卖甜菜,可哪儿卖鳕鱼?这儿卖羊奶,可哪儿卖黄樟?这些人都不是头回来伯尔尼的游客。他们是伯尔尼的居民。

这说的是一个没有记忆的世界。没记忆对背英语单词当然很不利,但也是有不少好处的。比如我母亲就可以守着一本书,常看常新。又比如我小时候干过些丢脸的事,以后一想起来背上就潮乎乎的,最近记不大起了,落得周身爽快。

到了夜里,夫妇俩并不耗在桌旁话说白天,什么孩子上学、银行帐户之类。他们彼此微笑,感到血是热的,两腿间有苦难言,就好像十五年前初次见面。他们找到卧室一路跌撞进去,认不得那些家庭老照片,一夜合欢。情欲因习惯和记忆而迟钝。没有记忆,夜夜都是初夜,日日都是首日,回回接吻、次次触摸都是空前。

虽然没有记忆,大家还是要历史,于是人人都预备了一本传记天天读,以搞清自己的出身来历。他们中有的知道了自己杀过人,于是哀鸣;有的得知曾被王子追求过,不免叹惋;有的读到自己从前居然也是优秀青年,惊得直叫。传记越增越厚,发展到皇皇巨帙,成了累赘。于是一些人索性焚了书将过去抛弃。

昨天富也罢穷也罢,满腹学问也罢,目不识丁也罢,得意也罢,失意也罢,有情也罢,无聊也罢,不去管它,只当微风吹了头发。这样的人会直视你的眼,握紧你的手。这样的人步履轻快。这样的人懂得怎样活在没有记忆的世界里。

莱特曼又设想在时间的中心运动停止,一切凝固。那便是永恒了。永恒是尘世的大梦,曾编织成地狱天国,如今只残留在废圮的石碑上、尘封的旧书里了,当然各名胜景点乱刻的󰀁孙大爷到此一游󰀁之类也都

是这个意思。永恒的梦我也爱做,那天靠在大树下,望着湖心的闲云曾幻想光阴就此打住,世界凝为化石,当然亲朋好友一律是好心情好状态󰀁󰀁󰀁坏蛋们最好别赶上他们性高潮。莱特曼安排到时间中心去的也是亲骨肉和恋人们:

在时间静止的这个地方,爹娘搂定了孩子,再不松开,那美丽的金发碧眼小女儿,她微笑的此刻将成为灿烂的时时刻刻,颊上的桃红永远不会褪色,她不会起皱不会疲惫不会受伤害,不会忘父母所教,明父母所昧,她不会懂得邪恶,不会向父母说不爱,不会想着海天离别家园,不会不像现在这样亲近爹娘。

在时间静止的这个地方,恋人在楼影里相拥接吻,再不松开。他们的手臂再不换地方,再不还君明珠,再不独走天涯,再不冒险犯难,再不羞说衷肠,再不嫉妒,再不移情别恋,再不失却此刻的缱绻。

莱特曼还设想了人人都明白末日快到了的世界。我以往曾做过一个小小的调查,问了十来个人:得了绝症只剩半个月打算怎么活?有几个要杀顶头上司;有几个说那就抢食品店;还有一位准备把暗恋了几年的高雅女士扛回家去;有一个没毕业的女大学生,她当时正听着贝多芬的第五交响曲,说要和死神搏斗到底。总之,个人的末日不幸是以打砸抢为主。那么集体的末日呢?伯尔尼的也是󰀁空气中充满了解放󰀁:

阿姆特豪斯街的露天咖啡馆,人们坐在那儿抿着咖啡,轻松随意地谈论生活󰀁󰀁例如此刻有位棕眼睛女人正跟她妈说,小时候妈妈给人当裁缝没时间跟她在一起。母女俩计划着到卢塞恩一游。她们要把两条生命往余下的一点时间里妥善安排。另一张桌上,有个男子告诉他的朋友,混帐上司时常在办公室的更衣间和他老婆几小时几小时地厮混,而且威胁他们夫妇,要是找麻烦就开了他。现在还有什么好顾虑的?他把老板收拾了,夫妻也言归于好。更有意思的是还实现了󰀁大同󰀁。那景象其实我们在抗震棚、老年秧歌队那里也隐约窥见过:

末日的前一天,街上笑语欢声。从不说话的邻居互致朋友的问候,宽衣解带到喷泉里洗澡。还有人往阿勒河里扎猛子,游到筋

疲力尽,便躺在河边厚厚的草上吟诗诵赋。素昧平生的高法律师和邮局小职员笑谈着艺术和色彩,手挽手走在植物园的姹紫嫣红里。从前的职位高低还有什么关系?󰀁󰀁结束前一分钟所有人都集合在艺术馆外的空地上。男人女人孩子围成大圈拉起手󰀁󰀁这实在是一个很动人的场面。末日使人摆脱了将来的重负。我们有时在风尘劳碌中会幻想一种󰀁现在时󰀁的生活:再不管什么将来混不混得好,孩子能不能出息,职称󰀁活动󰀁得下来不,房子分得到手不。我们羡慕不要孩子的父母,因为他们不用为下辈子发愁了,可谁为他们的下半辈子分忧呢?再想想那些拿末日做文章的邪教,虽然枝叶奇丑无比,土壤却很寻常。

莱特曼从没几天好活的时间世界跑到另一个极端,设想了一个人人都长生不死的世界,看来那不算是什么好去处:

因为生命无穷,亲戚也就无数。不独祖父母健在,那曾祖父母、太姨婆婆、高曾伯祖父、老太姑祖母,上溯祖祖辈辈,都活得好好的,等着献计献策。儿子永远逃不出爹的影子。女儿也躲不开娘的荫护。没有一个人独立自主󰀁󰀁一个人要干件事儿,先得征询父母、祖父母、列祖列宗的意见,以免走弯路󰀁󰀁长生不老是如此代价。谁都不完整,谁也不自在。到后来,有些人想通了,要想活,唯有死。人一死,便卸下过去的重担。这一小伙人由亲人目送,投入康斯坦茨湖,或是跳下莱马峰,一了那没完没了的生命。就这样,有限战胜了无限,千万年输给一闭眼,千万场雪输给没雪天,千万声教诲输给无言。

西方人的妙论,不知道东方人是不是读了以为更开心?

现代社会争先恐后的大忙景象早已不用从进口电影里领略了。不独先富的中青年爱把车开得跟奔热丧似的,就连六七十的老头也会丢下一句󰀁有事抠(call)我󰀁,便飞也似地不见了。大概这种情形年深日久,也没什么好难过的了,所以作者的笔调嘲讽而调皮:

一头撞进这个世界的人,可得好好躲闪那些房屋建筑。因为一切都在运动。屋子公寓脚踏飞轮、歪头侧身驶过蓬霍夫广场,又在马克特的狭路上你追我赶,房主在二楼的窗户叫唤。邮政局没

呆在邮政街,而是火车似地在铁轨上飞驰。议会大楼也没老老实实立在议会街。空气被摩托、火车撕得鬼哭狼嚎。人们早晨出门,脚一挨地就是跑,追赶他们的办公室,上下楼梯一溜烟,围着团团转的桌子处理公文。下班回家,也跑得四蹄生风。没有人树下品书,池边观景,草上望云。没人停着。

如此狼奔豕突,根据是物理学上的:运动越快,时间越慢;但目的却是社会学上的:一天尽心竭力地跑下来,也许就能比左邻右舍领先好几分钟。不过,让一些人寒心的是,按照相对运动的原理,由于你运动,别人便相对也在运动,而且在你的感觉中动得还要快些。最糟心的是,你越是丧心病狂地要把老命都豁上,越可能成全了别人。于是他们索性缩在屋里过悠闲日子。就这样,铁打的社会定律被物理学家捣了次鬼,虽然只发生在书里,于现实无补,但能让慢性子们读了开心,也怪不错的了。

与速度的遐想异曲同工的是谈高度的一节。在某个时间世界里地面上空无一人,大家都在什么峰什么岭上安营扎寨。原因是距地心越远,时间流得越慢,大家为多活个一分半秒全都上了山。而且,随着高度成了社会地位的标志,󰀁人往高处走󰀁的运动越发变本加厉。

许多人不满足于仅仅上山。为取得最大效果,他们把家建在高高的柱上。全世界各个山头都林立着这样的房子,远远望去,就像一群胖身子细长腿的鸟儿,打算活最久的人家坐落在最高的柱子上,有些腿儿纤纤的房子竟耸了半英里高。高度成了地位。一个人从厨房窗子里望见上面那位邻居,他相信此人关节僵得没他快,脱发起皱比他晚,花心也不会早早打消。下边的房子就不值一顾了,里面的人想必是没落衰敝鼠目寸光。一些人炫耀自己一辈子高高在上,自打生在最高峰最高屋就没下来过。他们在镜里赏析青春,到阳台上裸行。

有时事急只好出门走趟下坡路,他们争分夺秒,从高梯子飞也似地下降,奔到另一梯子或跑向山谷,处理完事情,火急火燎地返回家或其它高处。他们知道每下降一步,时间便加快一分,暮年就早到一刻。人们在地面上从不说坐坐,他们跑,夹着包,拎着货。

想想我们的长江珠江三角洲的富饶土地上悄无一人,大家都蹲在珠峰顶上气喘吁吁,着实荒诞。可这却是人类社会再真实不过的写照了。也不知怎么的,往上爬成了人这种高等动物的生命第一要义。爬秃了头、爬炸了血管、爬弱了视力、爬丢了青春都在所不惜,只要是终于爬上了墙󰀁󰀁󰀁我那天站在八宝山的骨灰墙前面,数数上面的空格又想想自己,于是摇身变作葡萄树下的狐狸。

到后来,人们也忘了高处好在哪里,不过他们依然住在山上,依然避开洼地,依然告诫子女少跟下边的孩子往来。他们忍受着山上的寒气,习以为常,并把享受难受当成修养的一部分。甚至相信稀薄的空气对身体有利。他们按照那种逻辑以少食为佳,除了清汤寡水一概不吃。到末了,人口稀少得像空气,一个个瘦骨嶙峋,未老先衰。

莱特曼托爱因斯坦做了大约三十个这样的梦,中间让他休息了几个白天算是插叙。每段梦独立成篇,各篇之间没什么关系󰀁󰀁󰀁除了都是围绕着时间做梦。主要人物自然是爱因斯坦,其实有没有他都不要紧。这本书在结构上完全抛开传统小说的营造法式,不见脊椎骨一样的故事情节,不过写形状物倒是老老实实,并无先锋气息󰀁󰀁󰀁作者年近五十,没那必要了。内容形式浑然一体,表现了一种不拘于物、不役于心的自在自然状态。

这是一本奇书。所谓󰀁奇󰀁也不过是难能可贵的意思。在这物欲滔天、铜臭汗漫、众人被各色时尚驱赶如马牛的时候,能这样用自己的眼睛看,用自己的脑子想,用自己的心体验,用自己的嘴述说的书,是不多见的。就像能在西单王府井的人潮中碰到一个美丽天成自然如水的女孩,可就是奇遇了。

(󰀁爱因斯坦的梦󰀁,󰀁世界文学󰀁一九九八年第二期)

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范文四:爱因斯坦的梦

《爱因斯坦的梦》

梁文道:1905年有这么一个26岁的年轻人,他刚刚念完书暂时还没找到工作,他理想的工作是能够进到一些好的大学里面当教授,那么既然一时找不到这种体面的工作,或者合乎他心意的工作,于是他就到了瑞士的首都伯尔尼,算是做公务员吧,在他们的专利局当三级技师,主要的工作就是看看每天不同人递进来,要向瑞士政府申请某种发明专利,或者某种实验专利,然后这个年轻人就要研究一下这些专利里面计划书里面提的东西,到底可不可行,到底具不具体,他的兴趣非常广泛,所以他一方面在测试这些专利项目能不能通过,偶尔也会刺激他的灵感,他甚至会主动提出一些意见建议这些申请者可以怎么样修改,把他们的想法做的更好,据说后来很多人都很感激这位年轻人给他们的建议,觉得这个年轻人很有创意,而同样是这个年轻人就在这一年里面,白天当公务员当一个专业的技师,三级的一个很低等的技师,晚上就在他一个小小的住宅里面,一个公寓楼里面在里面做研究写论文,而这一年他至少写了三篇论文。

三篇论文分别涉及到物理学三个不同的领域,一个是电池学,一个是统计物理学,还有一个就是热力学,还有个量子力学,那么关于这样的一个年轻人他为什么能够在这一年里面一方面做公务员,一方面能够做出三个不同领域的研究,而且这三不同领域的研究每一个研究都惊天动地,乃至于后来在2005年也就是一百年后世界物理学界把这一年1905年定为世界物理年,这个年轻人是谁呢?他当然就是爱因斯坦。

我今天给大家介绍的书是我手上的这一本《爱因斯坦的梦》,刚刚我一开始说的那个故事太容易让我们联想起关于爱因斯坦的种种的描述,首先涌出来的字眼当然就是天才,好像只有天才这样一个形容词才能够形容他的能耐,要不然的话我们没办法理解是什么样的状况,一个人在没有什么学术资源,没有人跟他讨论太多他在研究最先端的学术问题,又没有人能够提供给他很多的资助,一方面要小心翼翼的维持生计,要照顾妻子以及刚刚出生的小孩,还能够做出这么多不同的科学研究,而且我们也知道就在1905年里面,他开始第一次

提出了E=mc2 这样一个有名的方程式,奠定了后来我们所知道的相对论,那一年到底发生了什么事情?

今天关于爱因斯坦的书可以说是汗牛充栋,到处都堆的非常多,我们看到太多关于爱因斯坦的传记,关于相对论的解释,可是很奇特,直到现在我发现很多人哪怕是高中以及学过自然科学高中毕业,你要他跟你讲一次相对论是怎么回事,都不一定能够说得出来,可见过了一百多年之后,相对论尽管已经成为连我们日常生活里面都能够看到他的,能够验证到他所预测的结果的东西,我们还是对这个理论不是太熟悉,也许大家会觉得说我们日常生活中跟相对论有关吗?当然有关。

举个很简单的例子,比如说你开车,现在很多人开车要用卫星导航,我们知不知道开车的时候用的全球卫星定位系统,这种交通用卫星,这个卫星上面设的时钟,它在设计的时候考虑到一点,考虑到什么?考虑到它跟我们地表上面的时钟也许是有偏差的,不是也许,是一定有偏差的,也就是两个钟它们走的速度是不太一样的,这样一种想法,基于这样的想法做出来的设计已经影响到我们日常生活,而这样一个想法当然也就是1905年这时候在爱因斯坦的脑海里面开始萌芽。

我们之所以觉得爱因斯坦的东西不太好理解是因为相对论太突破了我们直观上,身体上面或者天生下来的习惯,对于时间跟空间的感受,而他提出的最主要的挑战就是仇心改变我们对时间跟空间的看法,我们在说回这样一个26岁的年轻的爱因斯坦,他怎么会有这样的想法,很多人试着解释,就是按照刚才我说的很多的书籍都想解释他的想法的由来,但是我从没见过有一本书像我今天给大家介绍这本书这么奇妙,它叫《爱因斯坦的梦》,作者是谁呢?就是上个星期我们给大家介绍的艾伦·莱特曼,他所写的书。

艾伦·莱特曼上个礼拜我们给大家介绍过他的《g先生》,而这一本则是早过《g先生》差不多十年出版的小说,也是他的成名作,所指的成名作是作为他当一个小说家的成名作,在他当小说家之前,他已经是哈佛跟麻省理工学院的物理学教授,而就是这么一位物理学的教授,没想到有一支几近是诗人的笔写下了这么一本很漂亮的书。

这本书在我看来要比他的(精铸00:05:55)《g先生》还要美,美在什么地方呢?就是他想到了一个很有趣的点子,就是他在想爱因斯坦的研究会不会是因为跟那一年爱因斯坦做的梦相关呢?当然这没有什么证据说明,甚至可以说是无稽之谈,然而艾伦·莱特曼就是要用这一点,要为爱因斯坦编制那一年他所做的33个梦,而这些梦每一个梦都涉及到爱因斯坦正在思考一个很关键的问题,这个问题是什么了?就时间到底是什么,或者时间跟空间的关系是什么,然后他几乎是把时间跟空间在这些梦里面做了各种各样的拉扯、实验、幻想,然后再把它们落实放回到当时爱因斯坦所住的城市伯尔尼,它的具体空间之中,然后看看会产生什么样的效果,因此我们可以说是这33个梦其实是有思想的实验,但是却不是一种物理学或者科学意义上的思想实验,而是一种文学上的思想实验,是一种诗学意义上的思想实验,而写出来这33个梦里面,有几个梦我觉得简直美到了让人以为自己在看意大利作家卡尔维娜(音)的作品了,有些什么样的梦呢?明天继续跟大家接着谈。

梁文道(主持人):今天继续给大家介绍这本《爱因斯坦在柏林》,他的作者胡贝尔·戈纳并不是一个战绩作家,一个普通的专业的作者,也不是一个历史学者、社会学者,他是物理学研究的。那么,所以他来写爱因斯坦,可以说很名正言顺,然而要去谈爱因斯坦在柏林1914到1933那时段的时光,要做一个很深刻的历史分析,就不一定是那么擅长。尽管是这样子,我们仍然可以在这本书里面,看到一些很有意思的现象,这个现象是什么呢?

比如我们昨天说道,在那个年代的柏林正在迅速的变成一个欧洲很重要的文化重镇,真的是一个大都会。因为普鲁士到底是一个强国, 就算战败了,后来的魏玛共和也仍然撑得住这一半边天,但是我们过去对魏玛共和的的印象,总觉得那是一个二十世纪初的德语世界的文化的黄金时代。有汤姆·马斯迈(音),有赫麦赫赛(音),有许多了不起的大作家、艺术家、音乐家、文化活动、戏剧、剧场、电影等等都发生在德国,而柏林则是他们的中心。

但是按照这本书的讲法,其实那个时候的柏林并没有我们想象中的自由,也就那个空气有时候还是充满了审查的。比如说普鲁士帝国时期就不用谈了,作为帝都的柏林有很多的言论文化审查,哪怕到了魏玛共和时期,其实也仍然不是我们今天所以为的那么自由,有很多的艺术作品是见不得人的。但是在这个时候对所有的文艺作品最大的打压并不一定是来自政府当局,而是什么呢?而是来自社会大众。那个时候的德国正处在一个民主主义非常狂热的阶段。

首先我们看看,1914年我们知道,正好是第一次世界大战爆发的那一年。在那一年里面爱因斯坦刚刚到了普鲁士,他就被卷进一些社会上的重要的争论,就是关于这场战争你到底站在什么立场?爱因斯坦好在那个时候拿着瑞士护照,比较避免尴尬,否则就可能被迫像他很多同僚那样子,必须表态,他当时很多同僚,一些科学界、物理学界里面最聪明的头脑要出来写联署声明,要出来站台呼吁,呼吁什么呢?呼吁普鲁士人要站起来,团结在帝国的身边、皇帝的身边,然后进军欧洲。然后那个时候他们很多人都把战争当作不可避免的,都在呼吁战争、鼓励战争的发生,然后推动大家要为战争牺牲自己性命的这么一种观念。而少数人则像爱因斯坦这样子,是一个非常坚定的和平主义者,我们知道爱因斯坦一辈子都是一个和平主义者跟国际主义者,他非常瞧不起民主主义。

他认为民主主义只是一个橱柜里面的一个深埋的血腥大屠杀的一个好看一点的破旧外套而已,觉得这个东西非常无聊,他很不在乎国际, 很不在乎民族身份。他觉得人跟人之间不应该被这些东西切裂开来,所以在一战的期间,他大量鼓吹反战运动。也就是因为他的身份跟他的名望挽救了他,使得他不被攻击。但是那时候其实很多学者、知识分子、文人都因为这样的理由被自己国家的国民谴责为是卖国贼,你根本用不着政府出手,街上的暴民自然会惩罚他们。

而在这个时候很奇怪的,我们看到这本书里面说道,爱因斯坦一方面主张国际主义,另一方面开始越来越确认自己的犹太人的身份。他曾经说过,他在瑞士的时候从来没感觉到自

己叫犹太人,他是到了德国才发现自己是犹太人的,什么意思呢?那是因为,当时德国反犹的情绪到底,或者是跟犹太人区隔的情绪到底要比瑞士厉害。那么德国的犹太人当然有两种,一种就是一些成功的犹太人,像我们后来所熟悉的银行家、工业家、大学者、大文人,他们都是已经文化上完全认同日耳曼文化的人,抛弃了自己的文化,抛弃了自己民族的一些宗教信仰。

那么另外一些则是俄罗斯那边移民过来的,比较保守而传统的犹太人,但这些人活得并不容易,处在低下阶层。那么在柏林这样的城市,两方面都接触之后,爱因斯坦的犹太人的意识觉醒了,我们感觉到这样的犹太意识的觉醒跟环境的变化是有关的。这个环境变化是什么呢?当然我们知道1930年代之后,德国发生了什么事,那就是纳粹党的逐步的兴起。

其实反犹这个东西是从来都存在的,包括当时很多人也反对爱因斯坦。我们知道爱因斯坦在1919年之后,就已经成为世界巨星,他那个时候来过日本、来过中国,到哪里大家都非常崇拜他,这可以说世界科学史上最奇特的现象。一个学者提出一套尖声的违反常识的理论,才没几年,那么大家其实也都没搞懂他在讲什么,直到今天都没搞懂,但是那个时候大家都已经很欢迎他,到哪里都说爱因斯坦说什么,爱因斯坦怎么说。那么由于他太出名了,因此你可以想像在那个时候,也有很多人要起来反对他,而反对他的人里面有一种想法,是觉得这是个犹太人,那些犹太人提出一些荒谬的理论来蛊惑我们年轻人的心灵。

我现在在这里我觉得重点是什么,就是到了1933年的前三年,1929到1933,这三四年里面,我们可以看看这本书里面,那时候的局势的变化有多快!就在爱因斯坦50岁生日的那一年,1929年的时候,当时德国呢,他们的总理还给他发电报说,德国自豪的仰望他那伟大的学者,他为德国科学赢得不朽的声誉,而他们的文化部长则在电报里面说,我觉得非常满足,因为您在普鲁士科学院找到自己的精神家园,且不断为他增添名望。他是全德国由上至下所有达官贵人巴结的对象,我讲是爱因斯坦,但是短短二三年之后,整个局面就完全变了。所有的犹太人被驱逐了,而这时候已经流亡,已经弃绝德国,往美国路上来的爱因斯坦,他发现他原来科学院的很多同事里面,正在集体联手谴责他,说他是一个卖国贼,当然也要大挖他是犹太人身份的疮疤。

我感兴趣的就是这样一个现象,所谓社会上面、历史上面很多巨大的变动,我们后来者当然可以分析它的原因,但是你回到那个具体的时空去看,你会觉得一切的变化是来得这么迅速。你今天还觉得我们国家欣欣向荣,非常安稳,不晓得为什么忽然之间就陷入了战争。前天还非常理智的人,今天成了最狂热的好战分子。

范文五:爱因斯坦的“梦想”

案例:爱因斯坦的“梦想”

爱因斯坦小时候做梦都想成为像帕格尼尼那样伟大的小提琴演奏家。他一有空就练琴,可是连他的父母都觉得这个可怜的孩子拉得实在太蹩脚了,完全没有音乐的天赋。

一天,爱因斯坦去请教一位老琴师。琴师说:“孩子,你先给我拉一首曲子吧。”他拉的是帕格尼尼24首练习曲中的第三首,简直破绽百出。一曲终了,老琴师沉吟片刻问他:“你为什么特别想拉小提琴呢?”他说:“我想成功,想成为帕格尼尼那样出众的小提琴家。”老人又问:“那你拉琴快乐吗?”他回答:“我非常快乐。”

老琴师把爱因斯坦带到自家的花园,对他说:“孩子,你现在非常快乐,说明你已经成功了,对不对?你拉小提琴是为了成功,获得快乐,而现在你已经是这样,又何必非要成为帕格尼尼那样伟大的人呢?你看,世界上有两种花,一种花能结果,一种花不能结果,可它们同样美丽,比如玫瑰,比如郁金香,它们在阳光下开放,虽没有任何明确的目的,但这也就够了。”

老琴师的这番话,让爱因斯坦恍然大悟。在后来的日子里,他不再对拉小提琴那么狂热了,只把它当做调节生活的一种方式。20年后,他成了名扬天下的物理学家。

范文六:你看到爱因斯坦还是梦露?

As this image gets larger, what do you see?

随着这张图片越放越大,你看到了谁?

Most people will pick out a phantom-like picture of Albert Einstein. But if you see a Hollywood pin-up, you may need a trip to the opticians.

大多数人看到的是阿尔伯特·爱因斯坦的一张诡异照片。如果你看到的是好莱坞女明星,也许你就得去一趟眼镜店了。

At normal viewing distance, healthy eyes should be able to pick up the fine lines on Einstein's face, causing the brain to disregard Marilyn Monroe's image altogether. 在正常的观察距离下,健康的眼睛能够捕捉到爱因斯坦脸上的线条,这让大脑可以完全忽略玛丽莲·梦露的图像。

This classic optical illusion was created several years ago by neuroscientists at the Massachusetts Institute of Technology.

这一视错觉经典图像是麻省理工学院神经系统科学家们几年前制作的。

In a recent video, Asap Science highlighted the process behind the trick, which can also be seen in a still image by anyone if they move closer and then farther away from the screen.

在最近的视频中,YouTube科普大神Asap Science揭露了这个视错觉背后的操作过程,只要观察者调整自己与屏幕的距离,那么每个人都能从一幅静态图片中观察到图片的变化。

‘Depending on how well you're able to focus or pick up contrast, your eye will only pick out details,’ the video explains. 视频中这样解释道:“这都取决于你的聚焦能力和识别对比度的能力,你的眼睛只会关注细节。”

‘Up close, we're generally able to pick up fine details like Einstein's moustache and wrinkles.

“近距离观察时,我们大都能够观察到图片上的细节,比如爱因斯坦脸上的小胡子和皱纹。

‘But as the distance increases, or if your vision is poor and creates a more blurred image in the first place, your ability to pick up details fades away.

“但当观察距离被拉长,或是视力问题让你看到的图像变得模糊时,你观察事物细节的能力就会逐渐消失。

‘Instead you only see general features, like the shape of mouth, nose and hair, and are left seeing Marilyn Monroe. ‘

“这时,我们只能看到大致的容貌特征,比如嘴型、鼻子和发型,因此,我们最终会看到是玛丽莲·梦露的画像。”

The MIT team, led by Dr Aude Oliva, has spent over a decade creating hybrid optical illusions that show how images can be hidden with textures, words and other objects. 由奥德·奥利瓦博士领衔的麻省理工团队经过十年的努力,最终制作出了这些混合视错觉图像,向我们展示了图像是怎样被纹理、文字和其他图案隐藏起来的。

'Marilyn Einstein' was created by superimposing a blurry picture of Marilyn Monroe over a picture of Albert Einstein drawn in fine lines.

这张“玛丽莲·爱因斯坦”混合图像由梦露的模糊照片叠加在爱因斯坦的细线素描上组成。

Features with a high spatial frequency are only visible when viewing them close up, and those with low spatial frequencies are only visible at a distance.

高空间频率的容貌特征只有在近距离的情况下才能看出,而那些低空间频率的图像特征只能在远距离的情况下可见。

Combining pictures of the two produces a single image which changes when the viewer moves closer or farther away from the screen.

当我们把这两种图像叠加在一起时,观察者可以通过调整自己与屏幕的距离,而看到不同的图像。

Dr Oliva's group say these images not only reveal vision problems, but can also highlight how the brain processes information.

奥利瓦博士的团队称,这类图片不仅能暴露视力问题,还显示了我们的大脑是如何处理信息的。

In one study, participants were shown hybrid images for just of 30 milliseconds, and only recognised the low spatial resolution, or blurry, component of the image.

在一项研究中,当参与者只有30毫秒观察混合图像时,他们只能看到低空间分辨率的,或是模糊的局部图像内容。

But when the images were shown for 150 milliseconds, they only recognised the image that was produced in fine detail, or in high spatial resolution.

但当图片显示150毫秒时,他们只能分辨出用细线画出的图像,或是高空间分辨率的图像。

In a separate test, they were shown sad faces in high spatial resolution and angry faces in low spatial resolution. They superimposed pictures used both male and female faces.

在另一项测试中,研究人员们向他们展示了一张高空间分辨率的悲伤面容,和一张低空间分辨率的愤怒面容。这些图像通过叠加男性和女性的面容制作而成。

When displayed for 50 milliseconds, participants always saw an angry face, but were unable to pinpoint the sex of the person pictured.

当图片只显示50毫秒时,参与者看到都是一张带有愤怒表情的图像,但却不能精准地描述出图中人物的性别。

Dr Oliva says this shows that our brains discriminate between picking out fine detail in some situations, and broader detail in others.

奥利瓦博士表示,这证明在特定情况下,我们大脑能够区分图片中细小的细节和更为广泛的细节。

The brain's processing of fine details happens slightly later than processing other features, according to the research.

研究表明,大脑处理细节信息的过程要比处理其他样貌特征的过程略微缓慢些。

The teams believe hybrid images such as this may prove useful to advertisers who want to change how their logos appear at different distances.

研究团队认为,如果广告商想让商标在不同观察距离下呈现出不同的影像,类似这样的混合图像会很有利用价值。

It could also be used to mask text on devices so only someone viewing close up can read it. 同时,我们还可以用这种技术来掩饰仪器上的文本信息,只有当人们近距离查看时才能看到其中的内容。

Vocabulary

pin-up: 女明星

optical illusion: 视错觉

superimpose: 使(图像)叠加

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范文七:爱因斯坦----爱因斯坦自述

已经67我了,岁在这里,坐为的是写要点类似自己的讣那告样的东西。我做件这事不仅因为希,普博土耳已说经了服,而且我我己也确自实相信,向同共斗奋着人们讲的讲一一人个己自力努和探过索事的情在顾回中起看是来怎样的那,该是件一事。稍好考作虑以后我,就觉得这,尝试种结的果肯不会是完美无定缺的。因为工,的一生作不论样短暂和怎有,限间其经的歧途历论怎样不占势优要把,那值些讲得的西讲东楚清毕,竟是容不易—的—现在67岁的人已完不全同他于50、岁30岁者20或岁的时候了任。回何都染忆上当前了的彩,色而因也带有可不靠的观点这。考种可虑能使畏人而退难然。,而一个还是可人以自己的从经里提验许取多别所意人识到不的东西

。 当我还是一 个当早相熟少年的时的候我,已就深经地切识到,大多意数终生人无止地休追的那逐希些望努力是和无价毫的。值且而我,不久发现了这就追逐的种酷残,这当在年之较天今更加是心地用伪善和精亮漂的句字掩饰的着。个每只是人因为有个,胃就定注参要与种这逐追。而且由,于与参这种逐,他的追是胃有可得到能满足的但;,是一有个思、有想感情人却的不由能此得到而满。这样足,第一条出就路是教宗它通过传,的统育教关机灌给输每个一童。儿因,此尽我是管完全有没教信仰的(犹宗人)双亲太儿的子,还我深深是信地仰教宗但是,,这种信在仰我21那岁年就然中止了突。于读了出俗通科学的书籍我很快,相就,《圣信经》里故事的有多许可能是不实的。真其果结是一种就正真热狂的由自想,并思交织着且样这种印象:国一是故家意谎言来用骗欺青年的人这;是种一令人口口瞪的印象呆。这经种验起引对所有我权威怀疑,的任何社对会环境里会都存在的信完全念一种抱疑态度,这怀态度再种也有没离过开我即使,在来后,由于好更搞清地楚因了果关系它,已失了原去的有尖性锐时是也如此。

  我清楚,少很时代的年教宗天就这样堂去了失这,使我自己是“仅仅从作为个”人的梏中桎,从那种被愿、望望和原希感始情支所的配活生解中出来放的第个尝一。试在我们之有一外个巨的大世,它界开离我们类而独立存人,在它我在们面前象一就个大而伟永的谜恒然而至,少分部是我们地观的和思察所维能及的。对个世界这的视深思凝就象,到得解一放样引吸着们我而且我,久就不注意到许多,我所尊和敬佩钦的人,专在从事心这项事中,找到了内心的业由和安自宁在向我。们供提的一可切范围里,从能想上思掌这个握在人个以外世的界,总作为一个最是高

目标而意无有地意现在浮我心的中。目有似类想的法今人物古,及他以已们达到的经真知见,灼是我的不都可失去朋的。友通这个向堂的道天路,并不象通向宗天教的堂路那道样坦舒和人诱;是,它但证已是明以可信的,而且我从来赖也有为选没择这了条道而路悔后。过

 我在 这里说所,的仅仅在一定意上是义确正的,正象一不张几笔多画,的能只很有在的限义上意反映一个出细混节乱复的对杂一样。如象果个人一好爱有条理的思很想那,他的末性本这的方一很可面能牺以其牲方他面为代价而得显为更突,并出且愈愈来显地明决着定他的神精貌。在面这情况种,这下的人在样顾中所看到的,很回能可只一是种千篇一的律有统系发展,的然而他,的际经验实是却千在变万的化个情单中况生发。外的界情况多是种样的,多识意瞬息内容是狭隘的,的就这引起了每个人生一的一种活原子。象化我这种类的人,其型展的转折点在于发自,的主己兴要趣渐远逐地远脱摆了暂短的仅仅和为作人个的面,而转向方求从思力想上掌握去事物。从个这观来看点可以象上面这样简要,说地来出的要纲式评的里述,已含着包尽能可多真理了。的

 准确 地,说思“维是什”呢?么接当受感觉印时出象记现形象忆,这还是“思维不”而。,当这样且些一形形成一象系个列时,其每一中个形象起另一个引象,形这还不是也“思维,可”,当某一是象在形许这多的样系列中反复出现时那,末,正是由于种再现,这就成为这它种系列一个起的支作配用的素,元为它把因那本身没有联系的些列系结了起来。这种元素便联为一成工种具一种,念。概我为,认从自联想或者由做“”梦到思的过维渡是由“,念”在概其所起的或多中少的支或配用作表征来的。念决概不一是定要通过感同可觉知觉的以可以再现的和符号()词联系起来的但;如果是了有样的这系,联末思维那此因就为可成交流的以。了

  者会问读这,个人有么什权利在这,一个有问样题的领域,如此里轻而原率地始用运观念,而不丝作毫努去作力证明呢,我点辩的是护:们我的切一思都维概念的一是种自由戏游;于这种游至的合戏理性,那就看我要借助们于来概括它觉感验经能达所的到程度“真。”这理个概还不能念于这用的样结;按构我照的见,只有意这在游种戏的元和规素已则经得取了广泛一的意致(约定见的时侯)才,得谈达个“上真理”概。对我念来,说无毫疑问,们我的维不用符思号()词绝大部也都能进行,而且在分大程度很上无是意地进行的。识否则为,什么们我有时完全会自发对某地

一经感验“惊到”呢?这种“惊奇奇”乎似只是经验当同我们的分固定充概的世界念冲有时才会发突。每当我生们尖而锐强地烈历经到这冲种时,它突就以会一决种定性方式反的来过作用我们的思维于界世这个。维思界世的展,发在种意某义上说是就对“惊奇的”不断摆脱。

  当我还

一是个四、岁的小五孩在父亲,结我看一罗盘个的候,时就历过经种这奇。这惊指只针以如南此确定方的式动,行根本符合不那些无意识在概念的界中世能到位置的找事的本物性的(直接同接触“有”关作用的)。现在还记我,得少相信我至还记,这得经种给我验个一深刻持久而的印。象我一想有定么什西深深地隐藏东在事后面。情是凡人小就从看到的事情,会引起这种反不应;他对物于体下落,对于风和,雨对月亮于者对于或月亮会不下来掉,对于生物非生物和之的间别区都等不感惊奇到。

 在12 岁时,经我历另一了种质性全不完的同奇:惊这是一在学年开始时,当个得我一到本于关欧里几平面得何的几书小所经时的历。这书里本有许多断言,如比,角形的三三个交高一于点,它本们虽然并身是不而易显见的但是可,很可靠以地加证以,以致任明何怀似疑乎都不能可。种明这晰性和靠可给性我造了一种成难形以容印的象。于不至用明证就得认公承理这,事件并有没使不我。如安我能依果据一其有些性在我效来是无看置容疑的题来命加证明以,末那我完就心满全意了足。比如我,记得在本神圣这的几学何小到我手书以前,中位叔有叔经把曾达哥拉斯定毕理诉了我告。经过巨艰努的力后以,根我三角形的据相似成性功“地证明了”这条定理;在样这做时的,候觉得,我角三角形各个边的直关系显“然完全决”定它的于一锐个。在我看角来,只有在似方式类不中表现是很得

  “显”然的东西才需要,明。证且而,几何学究的对研,同那象“些能看到和摸到被的感”知觉官的象似乎对同一是类型的西东这种。始观原念根的源,自是由于然知不觉地不存着在何几念概同直接经验象(对性刚、杆截等等)的段关系这种原,始念观大也就概是康提德出那个著名的关于先验综合判断“”能性可题问根的据。

 

 果如因此好用纯粹象维思就可能得到于关经对验象可靠知的识那末这种“,惊奇就是以”错误依据的。但是为,对第于一经次到它的验来说人,纯在思粹维中能达到竟如此靠可又而纯的粹度程就象希腊人,在几何中第一学次告我诉们的那,样是够令足人讶的了。惊

 既 我然已经断了刚打始的开讣告而且扯远,了因此我,毫将踌躇不地这里用几句在

话来说明我的识论信认,虽条有些然话前在已经面顺便过谈,这个了信实条际上在很久是以后才慢慢地展起发的来,且同而我年轻候时所持的点观不并一致。一方我看面感觉经到的总和验,另一方又看面书中记到的载概和念题的总命和。概念和命之题间的相关互具有逻系辑的性质而逻,思辑的维任务严格限则按于照些一定的规既(则这逻是辑学究的问研)来建题概念和立题命之间的互相系关概。和命念只题通有过它同们觉感验经联系的才得其“获意义”和内容”“。者后同者前的联纯粹是系直觉的联,系不具并有逻辑的本性。科学“真”同理洞幻想空的别就区于在种这联,即这种直系觉的合结能被保证够可的程度,靠不而别的什么。是念体概连同那些系构概念体成系结的构句法规都则是人的创造。物然虽概体念本身系在辑逻上完是全意任的,可它是们到这样一个目标受限的制就,是要可尽能到同感觉做经验的总有可和的(直靠的)觉和备的对完应系关其;,它次们应使当逻辑独立的元素(基本上概和念理),公不下定即义的念概和推导不的命出,题要可能的尽。少

  命题如果在某一逻辑体是系里照公按认逻辑规则推导出的来,的就是正它的确体。系所具有的真理内容取于决它同经总和验对的应可能性的可性和完靠备性正确。命题是从它的属所的系的体理内容中真取得“共理真性的。

  对历史发的展一意点。见休谟清楚地解了到,有概念,些如比果因性念概,不能是用逻方辑从经法材验中推导料出的来。德康全确完信些概某念不是缺少可,他认的这为些念概——它们正这样是挑选来出的——任何是维的思必要提前并,且它们同把那些来自验的概经念区开别来但是,我相。,这种信分是错区的误那就是,,它说是不按然的方自式来正确对问待的。题一切念概甚,至些最接近经验的概那念从,辑逻观点来看,全象完因性概念一样果,都是一些由选自的约择,而定个问题这首是从因果先性念提出来的概。

范文八:1.爱因斯坦一秒变梦露之谜

爱因斯坦一秒变梦露之谜

供题老师:邓磊

图1 爱因斯特一秒变梦露图

如图1所示,这幅图是近来网上流传很广的一幅神秘的图,当你近距离观看的时候,你能清楚地认出画中人是20世纪著名的科学家爱因斯坦,但如果你远离这幅图再重新观看这幅画时(你也可以缩小这幅图),你会发现,画中人奇迹般地变成了美国好莱坞已故影星梦露!这是什么原因呢?有人说是心理因素,有人说这幅图可以测试你是否近视?真的是这样吗?通过这个工程设计题的设计我们将会知道,这只不过是一个信号与系统中的一个概念——频域分析。

网上给出的解释如图2所示,一幅梦露的图像经过低通滤波器后其细节变得模糊,而爱因斯坦的图像经过高通滤波器后轮廓变得突出(锐化),将这两幅处理过的图像混合后就得到了我们所看到的图1。而人眼的分辨率有限(相当于一个低通滤波器),当我们缩小图像或者远离图像时,细节将不会被人眼接收(低通滤波器带宽变小),所以所看到的图像就从爱因斯坦变成了梦露。

图2 爱因斯坦图之谜的解释

理解了上述过程后,希望同学们能够按照同样的思路结合学习过的傅立叶变换和滤波器设计,使用matlab将我们提供的另一幅爱因斯坦图和梦露图做相同的处理,得到我们自己的爱因斯坦一秒变梦露图。另外,请画出所有变换过程的图像和频谱图,并画出所设计滤波器的频响特性。(压缩包里包含了待处理的爱因斯坦图和梦露图)

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附录:MATLAB 读取图像数据文件示例

Img1 = imread('.\aiyinsitan.jpg');

Img2= imread('.\menglu.jpg'); % 读取jpg图像文件 % 读取jpg图像文件

Image1 = imresize(Img1, [180*2, 132*2], 'bilinear');% 截取相同图像大小 Image2 = imresize(Img2, [180*2, 132*2], 'bilinear');%截取相同图像大小 Image1 = rgb2gray(Image1);

Image2 = rgb2gray(Image2);

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范文九:《爱因斯坦的梦》:智慧随时间而来

维普资讯 http://www.cqvip.comur 论 蜢 - oTHE J   OURNALOF    UFI  3 RESEARCH 库 伦的电力及电子的电荷 , 夜都要  每 样 ; 果 不 是 的 话 , 芭 蕾 舞 者 就  如 女 无 法 估 计 地 面 的 弹 性 及 她 需 用 的转  一动 陨量 她的舞技优美的地方在于无  法预测她表演的细节 , 而大 自然 的艺  术 则来 自它 的确 定 性 。   女 芭蕾 舞者 从一 个舞 姿 变到 另  个舞姿 , 每个都 是那样弱不禁 风而  又 很对 称 。 在 物 理 中 , 体 的构 造 也  晶 有 对 称 性 ,有 的 转 半 圈 才 呈 对 称 性 ,   有的转三分之一圈 , 的转 四分 之一  有 圈 , 的转六 分之一圈 。转五分 之一  有 圈 或 七 分 之 一 圈 呈 对 称 性 的 晶 体 不 一爱因  梦 £ 丁 f   )£ MSt, “-・“ f £ S【 A     NS N R t  存在 , 因很 简单 : 们可 以用 三角  原 我 形 、 角 形 、 角 形 邻 接 在 一 起 , 平  四 六 使 面上毫 无空 隙 ; 角 形 、 角形 就做  五 七 不到。 女芭蕾舞者表演 出大 自然 的形  态 。 她 先 表 演 出弱 不 禁 风 的 飘 然 仙  姿 , 表演出有诗情 画意的舞姿 。她  再 挣扎苦练多年 , 许多最好 的芭蕾舞  从 星 的舞技片段 中, 挣扎 出一 个她独有 智 慧 悠 时 问  宋  ●、蓝 熊船 长 1 10 , 9 5年爱 因斯 坦提 出狭 义相 对论 时 ,肯 定思考过 时 间的问   的舞蹈风格 。当她在 表演 舞蹈时 , 陪  题 ,不 过 他 对 时 间的 思 考 恐怕 不如 他 的后 辈 阿 兰 - 莱特 曼 来  她共舞 的大 自然 ,用了它 的定律 , 也  得 深邃。19 9 2年 , 莱特 曼借 助爱 因斯坦的 名字发表 了一组对 于时  表 演 了它 的 技 巧 。 是 最 终 结 的古 典  这 间 的 玄 思 , 果 这 本 题 为《 因 斯 坦 的 梦》 小 书 成 为 当年 最 畅销  结 爱 的 技巧 , 自宇 宙 洪 荒 、 天辟 地 以 来 。 开 就  的作品, 而且 肯 定 将 在 世 界 文 学 史 上 留下 一 个 独 特 的 印 迹  没有变过 。   女芭蕾舞者表演结 束时 , 在一个  半 弯腿 的 姿 势 后 , 向上 一 跃 06米 。 的优 势在 于 比 爱 因斯 坦 晚 生 了好 几十 年 — — 于是 他 得 以 真 正 理 解  .   并 利 用 爱 因斯 坦 的理 论 。 助 对物 理 学 的理 解 , 借 莱特 曼构 建 了一 个  地 球 , 了要 平 衡 她 的 动 量 . 跟 着  为 也 关 于 时 间 的 多维世 界 , 在 每 一 个 维 度 中 , 生 的 同样 都 是人 类 几  而 发 轻 轻 朝 后 跳 了一 下 。 的轨 道 向下 移  它 千年如 常的悲欢离合~ 人的命运似乎与时 间息息相 关.而人 的  了一 个 十 兆 分 之 一 的 原 子 大 小 的 距  情 感 似乎 又 同 时与 时 间 毫无 关联 。   离  没 有人会觉得 , 可就是 这么精确  阅读 《 因斯 坦 的 梦 》 需要 任 何 理 论 物 理 学的 背景  即使 一  爱 不 地 移 了一 下 。 日  个从 来也没有 听说过爱 因斯坦的读者 ,也会明 白作 者写 的只是 时 l 李振 方 图 作 为 物理 学 家 , 莱特 曼 的 成 就 远 远 不 能 和 爱 因斯 坦 相 比 . 他  但间 的 无数 种 可 能性 — — 比如 在 某 个世 界 里 , 时 间是 由 一 个 个 瞬 间  构 成 的 , 们 可 以 留住 每 一 个 美 好 的 瞬 间 ; 人 而在 另 一 个世 界 里 , 时  间 则 完 全 倒 流 , 们 度 过 老年 之 后 再 回 到 童 年 : 换 一 种 可 能 性 . 人 再   时 间 可 能 既 不 前 进 , 不 倒 退 , 们 在 这 种 状 态 下 可 以 获得 永 生 . 也 人   但他 们 同时又什 么都干不 了……莱特 曼构 建 了 3 种 可能的 时间  ( ) 世 界 ,这 些世 界 都 由爱 因斯 坦 的 梦 境 来表 现  根 据 他 的 物 理 学知  识, 莱特 曼告诉读者这些情况或许 真的可能发生. 但他 同时叉像一  位 哲 人 ,他 告 诉 人 们 无 论 时 间如 何 变化 ,人 的 命 运 却 是 永恒 不 变 的 莱特 曼 的 寓言 带来 的 最 大感 觉是 温 暖 我 们 发 现 . 者是 一 个  作 充满 智 慧 的人 。 他 那 些格 言 式的 句子 里 面 , 露 着 一种 最接 近 自 在 透   然状 态 的人 生哲 学 。在 书里 面 , 因斯 坦 为 自己 梦 中 的 人 们 流 泪 、 爱   沉思 , 满悲悯。 充 而作 为 读 者 , 们 在 与 爱 因斯 坦 共 鸣 的 同 时 . 会  我 更 对 自己 的人 生进 行 反 思 。 功 能 的 角度 来看 ,爱 因斯 坦 的 梦 》 点  从 《 有 儿像是一杯清茶 , 可以洗去人们 心头的尘埃 。日 

范文十:爱因斯坦与相对论

爱因斯坦与相对论

1. 两朵乌云

1900年,在英国皇家学会的新年庆祝会上,著名物理学家开尔文勋爵作了展望新世纪的发言。在回顾过去岁月之后, 他充满自信地说:物理学的大厦已经建成,未来的物理学家只需要做些修修补补的工作就行了。只是明朗的天空中还有两朵乌云,一朵与黑体辐射有关,另一朵与迈克尔逊实验有关。

然而, 事隔不到一年(1900年底),就从第一朵乌云中降生了量子论,紧接着(1905年)从第二朵乌云中降生了相对论。经典物理学的大厦被彻底动摇,物理学发展到了一个更为辽阔的领域。正可谓“山重水复疑无路, 柳暗花明又一村”。

事情还要从19世纪下半叶说起,1870年在“铁血宰相”俾斯麦的领导下,德国(普鲁士) 赢得了普法战争,从法国得到大量战争赔款,同时迫使法国割让了亚尔萨斯和洛林两个省。当时的德国,急于从一个以农业为主的“土豆王国”,变成一个工业化的“钢铁王国”。德国的鲁尔区产煤,而紧靠鲁尔区的亚尔萨斯和洛林有丰富的铁矿,再加上大量的赔款,德国发展钢铁工业万事具备,就只欠提高冶炼技术这个东风了。炼钢的关键是控制炉温,数千度的炉温,任何温度计都会熔化。于是人们希望从钢水的颜色来辨认温度,这就大大促进了对黑体辐射(热辐射)的研究。早已完成工业革命的英国,当然也在改进炼钢技术,因此许多英国科学家和德国同行一样,也致力于黑体辐射的研究。奇怪的是,无论怎么努力,构造什么样的辐射模型,理论算出的黑体辐射曲线都不能与实验曲线一致。不是在长波波段符合不好,就是在短波波段出现发散,即所谓“紫外光灾难”。这就是开尔文勋爵在迎接新世纪的庆祝会上所谈的第一朵乌云-黑体辐射困难。

1900年底,德国理论物理学家普朗克发现,只要认为原子吸收或发出辐射时,能量不是连续的,而是一份一份的,就可以克服“紫外光灾难”,使黑体辐射的理论曲线与实验曲线相符。普朗克简直不敢相信自己的发现,辐射能怎么可能会是一份一份的呢? 以往的物理理论都导不出这一结果。然而,只要这样做,就可使理论曲线与实验曲线相符。普朗克不能不重视这一点。他在和儿子一起散步时,激动地说,这个发现如果不是错误的,将是非常重要的,也许能够与牛顿的成就相比。然而,在公开场合,普朗克讲得极为谨慎。他毕竟已是一个世界闻名的科学家,他不希望别人看自己的笑话。普朗克在大学的学术会议上报告了自己的结果,但没有加以评论。听报告的许多学生都认为没有听到什么新东西,浪费了自己的时间。实际上,这个报告宣告了物理学的一场革命。普朗克提出了能量量子的概念,给出了著名的普朗克公式

其中 E 是辐射量子的能量,是辐射的频率,h是一个常数,就是现在众所周知的普朗克常数。普朗克的论文开创了量子论,标志着近代物理学的开端。

然而,普朗克的工作是不彻底的。他认为,辐射的能量仅仅在原子吸收或发射时是不连续的,一份一份的,而在传播过程中,则仍是连续的。曾有记者问他:“您说能量到底是连续的呢? 还是不连续的呢?”普朗克回答说:“如果一个人用小碗从缸里舀水,倒在水池中,你说水是连续的呢? 还是不连续的呢?”从普朗克的回答中,我们可以看出,他认为辐射本质上还是连续的,只是在原子发射或吸收辐射时,才是一份一份的。把量子化思想贯彻到底的是爱因斯坦。他认为辐射本质上就是不连续的,就是量子化的。不仅在被原子发射或吸收时,而且在传播过程中,辐射的能量都是一份一份的。1905年,爱因斯坦据此提出光子说,把普朗克的量子理论推进了一大步,并用以解释光电效应。普朗克最初对爱因斯坦的这一观点持批评态度,后来才接受下来。以上所说的,就是从第一朵乌云中降生的量子论。

第二朵乌云与光的电磁理论有关。托马斯·扬观察到光的干涉现象之后,惠更斯的波动说战胜了牛顿的微粒说。大家都认识到光是一种波动,进而又认识到,光波本质上是电磁波。人们认为,既然光是波动,就应有载体。19世纪下半叶,流行的是以太理论。以太被描述成无孔不入、无所不在的东西。人们认为以太就是光的载体。光波就是以太的弹性振动。

一个自然的问题是,当介质运动时,它附近(或者渗入它内部)的以太是否被带动? 对遥远恒星的天文观测(光行差实验)告诉人们:以太未被地球带动,迈克尔逊实验认为以太完全被地球带动(即地球附近的以太相对于地球静止)。斐索的水流实验则似乎告诉我们,以太部分地被运动介质带动。这些实验的结论互相矛盾。第二朵乌云指的就是迈克尔逊实验与光行差实验的矛盾。光行差实验的结果早已被普遍接受,与之矛盾的迈克尔逊实验又做得非常精密,可信度很高。以太怎么可能既被带动又不被带动呢? 两难之下,开尔文勋爵不得不在迎接新世纪的庆祝会上指出这朵乌云的存在。1905年,爱因斯坦-一个名不见经传的26岁的年轻人,解决了这个问题。他在一篇名为《论运动媒质的电动力学》的论文中,提出了开天辟地的新思想—相对论,抛弃了以太理论和牛顿的绝对空间。

2. 爱因斯坦

1879年,爱因斯坦诞生于德国一个犹太小资本家的家庭。这个孩子很晚才会讲话,父母都有点怀疑他智力发育不健全。上学后,除数学外其它功课成绩平平。他沉默寡言,不受老师和同学的喜爱。他不喜欢学校那种常规呆板的学习方法,却喜欢看课外的科普读物和独立思考问题。父母对音乐的热爱,使爱因斯坦从小就与小提琴结下良缘。爱因斯坦的父亲是个不成功的企业家,他在德国的工厂面临倒闭,不得不到意大利去投亲靠友。他把爱因斯坦留在慕尼黑的一所优秀中学学习。犹太血统,怀疑主义和自由思想以及对学校教育的批评态度,使校方对爱因斯坦十分厌烦,认为他的存在有损学校的荣誉和尊严。爱因斯坦也对这所学校非常厌倦。正当爱因斯坦设法找医生弄到一份神经衰弱的证明,打算申请因病休学半年的时候,校方已经迫不及待地采取了主动。他们要求爱因斯坦退学到意大利去找自己的父母,16岁的爱因斯坦愉快地接受了这一建议。他长途跋涉穿越阿尔卑斯山,一路欣赏那迷人的山水风光,幸福地回到父母的身边。

年轻的爱因斯坦热爱数学和物理,决心到瑞士去求学。他第一次投考苏黎士工业大学没有考上。于是进入瑞士的阿劳州立中学补习。这所学校给学生以充分的自主和自由。爱因斯坦一生中对学校很少有好印象,只有阿劳中学是个例外。他晚年时回忆道,“这所

学校用它的自由精神和那些毫不仰赖外界权威的教师的淳朴热情培养了我的独立精神和创造精神。正是阿劳中学才成为孕育相对论的土壤”。经过一年的补习,爱因斯坦终于如愿以偿进入苏黎士工业大学教育系学习。这是一个培养数学、物理教师的系,所开课程主要是数学和物理。闵可夫斯基、韦伯等著名数学、物理教授在那里讲课。但爱因斯坦有他自己的一套学习方法,他愿意自己去读当时一些大科学家写的名著,而不愿去听课。幸亏他的女友米列娃·玛里奇帮他记笔记。米列娃相貌平常,而且脚有残疾,是一个善良、严肃、沉静具有自由思想的塞尔维亚姑娘,是充满活力的爱因斯坦的忠实听众。爱因斯坦的另一位好友格罗斯曼勤奋认真、成绩优秀,而且在考试前的关键时刻,乐于把自己的笔记借给他用。在他们二人的帮助下,爱因斯坦才没有补考留级,并有空读了不少有用的书籍,思考了许多物理学的基本问题。但是,爱因斯坦却得不到老师的重视和喜爱。由于他不常去听课,闵可夫斯基教授对爱因斯坦没有什么印象。韦伯教授倒是对他有印象,但没有好印象。韦伯不但烦他不来听课,还认为他没有礼貌,居然称呼他“韦伯先生”,而不是“韦伯教授”。毕业时格罗斯曼等几个同学令人羡慕地留校工作,而爱因斯坦则不得不拿着文凭离开工大。米列娃连文凭都没有拿到,只拿到结业证书,因为文凭不发给妇女。

离开校门的爱因斯坦在求职过程中尝尽了辛酸。犹太血统和无神论信仰,增加了他找工作的困难。经济的拮据使得爱因斯坦不得不在电线杆上张贴广告,试图讲授数学、物理和小提琴来赚钱糊口。他曾当过补习老师,也曾为老同学帮自己找到几个月的临时工作而喜出望外。好长一段时间,他没有固定的收入。

1902年,幸运之神开始敲响爱因斯坦的门户。“伯乐”式的朋友格罗斯曼设法把他推荐给伯尔尼的发明专利局局长。在那里,爱因斯坦终于得到一个固定的工作,虽然只是最低等的三级职员,但毕竟有了一份稳定的收入,使爱因斯坦有了结婚的经济基础。同米列娃结婚之后,两个儿子相继来到人间。家庭负担的加重,使他们的经济重新拮据起来,米列娃不得不在家中为大学生包午餐挣点工钱。但是,爱因斯坦是“一只快活的小鸟”,他在艰苦的条件下,继续思考着科学中最重要的问题。人们时常看到他用小车推着两个儿子在马路上散步,并不时停下来用笔记下思考的心得。

爱因斯坦经常审理发明“永动机”的申请,这虽然费去他一些时间,但荒唐而活跃的思想也多少给他输入新的灵感。重要的是,专利局的工作使他有充分的闲暇来研究自己喜爱的东西。他把想看的书摊开放在抽屉内,无事时便打开抽屉偷看,一旦上司出现,就赶快把抽屉关上。即使在今天看来,这件清闲的工作对爱因斯坦也是再合适不过了。他的大多数成就,都是在这个职位上做出的。

最初他研究毛细现象,然后研究布朗运动、光电效应和时空理论,发表了一系列重要论文。应该说,他发表的论文总数并不算多,但质量非常高。1901年,发表一篇;1902年,两篇;1903年一篇;1904年,一篇。1905年,除去博士论文外,爱因斯坦连续完成了4篇重要论文,其中任何一篇,都够得上拿诺贝尔奖。3月,完成解释光电效应的论文,提出光子说;5月,完成关于布朗运动的论文,间接证明了分子的存在;6月,完成题为“论运动媒质的电动力学”的论文,提出了相对论(即后来所称的狭义相对论);9月完成有关质能关系式的论文,指出能量等于质量乘光速的平方E = mc2,此关系式可以看作制造原子弹的理论基础。

爱因斯坦在1905年26岁时做出的成就,在科学史上,只有牛顿23-25岁在乡下躲避瘟疫那段时间取得的成就可以与之相比。

他提出相对论的划时代论文,充满了难懂的革命性的新思想,而只用了当时大学本科生就能看懂的数学工具,并且没有引用任何参考文献。如果放在今天,这样的文章恐怕很难通过审稿。一般的审稿人不是看不懂其中的物理内容,就是会轻视作者的数学水平,或者因作者不引文献而误认为文章的内容跟不上世界潮流,显得没有水平。爱因斯坦很幸运,这篇文章被送给水平高、思想活跃而又不压制年轻人的普朗克审稿,一下就被推荐发表在德国的物理年鉴上。此后,他又连续发表几篇论文,建立起狭义相对论的全部框架。

1915年,爱因斯坦又进一步发表广义相对论,提出时空弯曲的思想,建立起十分难懂的崭新的时空观。相对论的时空观念与人们固有的时空观念差别极大,很难被普通人所理解。人们都称赞爱因斯坦伟大,但又弄不懂这伟大的内容,有人不禁想起了英国诗人波谱歌颂牛顿的诗句:

自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中,

上帝说,„让牛顿去吧,‟

于是一切成为光明。

他们在后面续写道:

但不久,

魔鬼说,„让爱因斯坦去吧,‟

于是一切又重新回到黑暗中。

3. 狭义相对论的提出

19世纪下半叶,麦克斯韦从以太的弹性理论导出了一组电磁场方程,不仅包括了库仑定律、毕奥-萨伐定律、法拉第电磁感应定律等所有已知的电磁学定律,而且使它们更加完备。虽然今天我们知道以太并不存在,且从以太的振动去推导电磁场方程既不正确也无必要,但麦克斯韦所得的结论还是正确的,他对电磁理论的贡献仍是伟大卓越的。 从麦克斯韦电磁方程组出发,可以得到一个重要结论: 电磁波以光速传播,而且光速是一个恒定的常数。伽利略相对性原理告诉我们,物理规律在一切惯性系中都是相同的。麦克斯韦方程组在所有惯性系中都应成立,这就是说,光速在任何惯性系中都应相同,都应是同一个常数c 。按照牛顿的观点,所有相对于绝对空间静止或作匀速直线运动的参考系都是惯性系,惯性系之间可以差一个相对运动速度v 。依照速度(矢量)迭加的平行四边形法则,电磁波(即光波)的速度如果在惯性系A 中是c ,那么,在相对于A 以速度v运动的另一个惯性系B 中,就不应再是c 了,而应是c+v(当c与v同向)或c-v(当c与v反向)。但是,麦克斯韦电磁理论明确无误的告诉我们,光速只能是c ,不能是c+v或c-v。那么,毛病出在哪里呢?

回顾一下上面的讨论,不难看出,我们用了以下一些原理:

(1). 麦克斯韦电磁理论,它要求光速只能是常数c;

(2). 相对性原理,它要求包括电磁理论在内的所有物理规律在一切惯性系中都相同;

(3). 伽利略变换,即作为迭加原理的平行四边形法则,它被当作相对性原理的数学体现; 就是这三条原理导致了矛盾。

当时,“以太”理论在人们的头脑中根深蒂固,虽然迈克尔逊实验与光行差实验表现出深刻的矛盾,绝大多数人仍然不怀疑以太的存在,不怀疑“光波是以太的振动”。

为了保留以太理论,同时克服上述理论上的困难和实验上的困难,当时最杰出的电磁学专家洛伦兹等人决定放弃相对性原理。他们想保留麦克斯韦电磁理论,同时解决迈克尔逊实验与光行差实验的矛盾。为此,他们提出,以太相对于绝对空间是静止的。麦克斯韦电磁理论只在相对于以太(即绝对空间)静止的惯性系中成立。光波相对于以太(绝对空间)的速度是c ,相对于运动系的速度不再是c。他们又提出,相对于绝对空间运动的刚尺,会在运动方向上产生收缩

式中是刚尺相对于绝对空间静止时的长度, l是刚尺相对于绝对空间以速度v运动时的长度,c是光速。他们认为这种收缩是物理的,会引起收缩物体内部结构和物理性质的变化。洛伦兹等人进而认为,作为相对性原理数学体现的伽利略变换

由于推不出公式(2)而应当放弃,代之以能推出公式(2)的新变换(洛伦兹变换)

式中(x, y, z, t)为静止惯性系中的坐标和时间,为运动惯性系中的坐标和时间,轴与x 轴重合,轴与y 轴,轴与z 轴分别平行,运动方向沿x 轴。v 是运动系相对于静止系的的速度,c

是光速。这里,除去公式上的差异外,

物理上还有一个重要区别: (3)式表示的是任意两个惯性系之间的变换,(4)式表示的是惯性系相对于绝对空间的变换。即(3)式中的速度v只是两个惯性系之间的速度,与绝对空间无关。而(4)式中的v 却是惯性系相对于绝对空间的速度。(4)式中的(x, y, z, t)特指相对于绝对空间静止的惯性系的坐标与时间。

利用洛伦兹变换(4)可以推出运动刚尺收缩的公式(2)。洛伦兹等人用公式(2)和(4)克服了迈克尔逊实验造成的困难,代价是抛弃了相对性原理。

正当洛伦兹等人忙于研究: 相对于绝对空间运动的原子,在运动方向上发生收缩时,其内部结构会如何变化,内部的作用力会呈现何种状态的时候,爱因斯坦发表了他的相对论(狭义相对论)。

爱因斯坦不知道洛伦兹等人的工作,也没有注意迈克尔逊实验,他抓住的是斐索实验与光行差实验的矛盾。爱因斯坦深受奥地利物理学家兼哲学家马赫的影响。马赫曾勇敢地批判占统治地位的牛顿的绝对时空观,认为根本就不存在绝对空间和绝对运动,一切运动都是相对的。爱因斯坦接受马赫相对运动的思想,认为以太理论和绝对空间概念应该放弃。他认为伽利略变换不等于相对性原理。他考虑了①. 麦克斯韦电磁理论(包括光速c 是常数的结论),②. 相对性原理 与③. 伽利略变换之间的矛盾。认为“光速不变”和“相对性原理”比伽利略变换更基本。他把“光速不变”看作一条基本原理,称为“光速不变原理”。在光速不变原理和相对性原理的基础上,他推出了两个惯性系之间的坐标变换关系,这个关系就是洛伦兹等人早已得出的变换公式(4). 不过, 爱因斯坦是在不知道洛伦兹等人的工作的情况下,独立推出这一公式的。更重要的是,爱因斯坦对公式(4)的解释与洛伦兹完全不同。洛伦兹认为相对性原理不正确,认为存在绝对空间(以太),变换

(4)中的速度v是相对于绝对空间的,因而,变换(4)描述的是相对于绝对空间运动的惯性系与绝对空间静止系之间的关系。爱因斯坦则认为,相对性原理成立,不存在绝对空间,不存在以太,公式(4)描述的是任意两个惯性系之间的变换,v是这两个惯性系之间的速度,根本与绝对空间的概念没有关系,所以他把自己的理论叫作相对论。

我们看到非常有趣的情况,相对论的最主要的公式洛伦兹变换,是洛伦兹最先给出的,但相对论的创始人却不是洛伦兹而是爱因斯坦。应该说明,这里不存在篡夺科研成果的问题。洛伦兹本人也认为,相对论是爱因斯坦提出的。在一次洛伦兹主持的讨论会上,他对听众宣布,“现在,请爱因斯坦先生介绍他的相对论”。之所以如此,是因为洛伦兹一度反对相对论,他还曾与爱因斯坦争论过相对论的正确性。特别有趣的是,“相对论”这个名称,不是爱因斯坦本人想出来的,而是洛伦兹为了区别自己的理论和爱因斯坦的理论而命名的。这一称呼被科学界普遍接受,并一直沿用至今。

4. 狭义相对论的成就与困难

在人们日常的观念中,两个事件是否发生在同一个地点,不是绝对的,具有相对性。例如,在公共汽车上,汽车启动的时刻,一位乘客把钱交给售票员,然后售票员把票交给乘客。这两件事,在车上的人看来,发生在同一地点(车厢的同一位置)。但在车下的人看来,乘客把钱交给售票员时,车正启动,还在车站上。当售票员把票交给乘客时,车已开了一段距离,已不在车站上。所以,车下的人认为,这两件事发生在不同的地点(以地面为参考系),前一件事发生在汽车站上,后一件事发生在汽车站外。“同地”的这种相对观念,是人们熟知的,大家不以为怪。然而,在日常观念中,人们认为“同时”却是绝对的,两个事件是否同时发生,具有绝对意义。例如,在公共汽车的头尾各放一个鞭炮(即使在不禁放爆竹的城市,这也是绝对禁止的游戏!),如果车上的人认为这两个炮是同时响的,那么车下的人当然也认为是同时响的。这就是“同时”的绝对性。以往

没有任何人怀疑“同时”的这种绝对性。但是,相对论告诉我们,“同时”和“同地”一样也是相对的。因而在车上的人看来,车头、车尾同时发生的两件事,对车下的人来说,只要车在运动,这两件事就不会是同时发生的。“同时”的这种相对性,与人们的日常观念大不相同,很难被接受。为什么我们通常感觉不到“同时”的相对性呢? 那是因为,这种相对性只有在接近光速(每秒30万公里)运动时,才会明显表现出来。我们通常接触的汽车、飞机甚至火箭,运动速度都太小了,感觉不出这点差异。

由于同时的相对性, 高速运动的刚尺,会在运动方向上缩短。高速运动的钟,与一系列静置的钟(已校准同步)相比会变慢。

运动刚尺的收缩效应(即公式(2)),是洛伦兹等人最先提出的。但他们认为,这是刚尺相对于绝对空间运动时发生的效应,是一种真实的物理效应,发生这种效应时,构成刚尺的原子的结构会发生变化。爱因斯坦的相对论也认为有这种收缩,但他认为这种收缩是相对的,是一种时空效应,发生这种效应时,构成刚尺的原子结构不会发生任何变化。相对论认为,运动刚尺的收缩是相对的, 两个作相对运动的刚尺,都会认为对方缩短,这是“同时”相对性的结果,与绝对空间没有关系。相对论认为根本不存在绝对空间。 运动时钟变慢也是相对的。两列平行放置、相对运动的钟,让对方的一个钟依次与自己的一系列钟比较,都会认为对方的(相对于自己运动的)钟变慢。

式中是运动钟走的时间,是静置的一系列钟所走的时间。

这个效应已经被实验证实。有一种寿命极短的粒子——介子,实验已经发现,高速运动的介子比静止的介子寿命要长,这可解释为运动介子自身的钟变慢所致。 相对论的另一重要结论是质能关系式

它告诉我们能量和质量是同一事物的两个方面。凡是有质量的东西都含有能量。例如,一克水, 如果它的能量全部表现为热能,就相当于一颗两万吨级的原子弹。实际上,质能关系式已经作为设计原子弹的重要理论基础。

根据相对论理论,我们还可以知道,物体在运动时,质量会增加

式中是物体静止时的质量,m则是以速度v运动时的质量。

牛顿认为,存在绝对的空间和绝对的时间,二者之间没有联系。存在着能量和动量,二者之间也没有联系。爱因斯坦的相对论则认为,时间和空间不可分割,是一个整体,称为四维时空。能量和动量不可分割,也是一个整体,称为四维动量。

相对论认为,不存在绝对的空间,也不存在绝对的时间,空间是相对的,时间也是相对的,但它们作为一个整体则是绝对的。也就是说,存在绝对的“四维时空”。能量是相对的,动量也是相对的,但它们作为一个整体是绝对的。也就是说存在绝对的“四维动量”。此外,相对论还认为,光速是绝对的,在任何惯性系中光速都相同,都是同一个常数c 。 正当全世界为相对论所振动、惊讶、争论和陶醉时,正当人们对相对论及其发现者佩服得五体投地时,爱因斯坦本人却冷静地看到了自己理论的缺陷。

首先,作为“相对论”基础的惯性系,现在无法定义了。牛顿认为,存在绝对空间,所有相对于绝对空间静止和作匀速直线运动的参考系都是惯性系。爱因斯坦的相对论认为不存在绝对空间,牛顿定义惯性系的方法显然不适用了。一个建议是,把惯性系定义为,不受力的物体在其中保持静止或匀速直线运动的参考系。但是,什么叫不受力呢? 也许有人会说,物体在惯性系中,保持静止或匀速直线运动的状态,就叫不受力。读者一下就会看出,这里存在一个逻辑上的循环。定义“惯性系”要用到“不受力”。定义“不受力”,又要用到“惯性系”。这样的定义方式,在物理学中是不可接受的。

爱因斯坦注意到的另一个缺陷是,万有引力定律写不成相对论的形式。有几年,爱因斯坦致力于把万有引力定律纳入相对论的框架,几经失败后,他终于认识到,相对论容纳不了万有引力定律。

在取得巨大成就的喜悦之中,爱因斯坦冷静地看到,自己的理论存在着与“惯性系”和“万有引力”有关的两个基本困难。这两个困难非常严重。他的相对论是研究惯性系之间的关系的,也就是说,相对论是建立在惯性系的基础上的。现在,这个“基础”无法定义! 另一方面,当时已知的力只有电磁力和万有引力两种,竟然其中的一种就放不进相对论的框架中,真是太令人遗憾了!

为了克服上述困难,爱因斯坦单枪匹马奋斗,历经挫折之后,终于在1915年把他的相对论发展为广义相对论。此后,人们把他在1905年创建的相对论,称为狭义相对论。

5. 广义相对论—万有引力是时空的弯曲

广义相对论,实际上是一个时间、空间和引力的理论。这个理论认为,引力效应是一种几何效应,万有引力不是一般的力,而是时空弯曲的表现。由于引力起源于质量,爱因斯坦认为时空弯曲起源于物质的存在和运动。

如何把时空几何与运动物质联系起来呢? 爱因斯坦在建立新理论的过程中感到自己的

数学知识欠缺,他需要新的数学工具。于是,他求助于自己的好友格罗斯曼。当时格罗

斯曼已是大学的数学教授,他再次对朋友伸出了诚挚之手,用三天时间查阅了一批文献,然后告诉爱因斯坦,当时一些意大利人正在研究的黎曼几何和张量分析,也许对他有用。爱因斯坦接受了朋友的忠告,努力钻研黎曼几何,几经曲折,终于建立起新的辉煌理论。新理论克服了旧理论的两个基本困难,用广义相对性原理代替了狭义相对性原理,并且包容了万有引力。爱因斯坦认为,新理论是原有相对论的推广,因此称其为广义相对论,而把原有的相对论称为狭义相对论。

狭义相对论认为时间、空间是一个整体(四维时空),能量、动量是一个整体(四维动量),但没有指出时间-空间与能量-动量之间的关系。广义相对论进一步指出了这一关系,认为能量-动量的存在(也就是物质的存在),会使四维时空发生弯曲! 万有引力并不是真正的力,而是时空弯曲的表现! 如果物质消失,时空就回到平直状态。

广义相对论认为,质点在万有引力作用下的运动(例如地球上的自由落体;行星的绕日运动等),是弯曲时空中的自由运动-惯性运动。它们在时空中描出的曲线,虽然不是直线,却是直线在弯曲时空中的推广-短程线,即两点之间的最短线。当时空恢复平直时,短程线就成为通常的直线。

图2 弯曲的空间

我们打个比方来说明时空弯曲。假如四个人各拉紧床单的一个角,床单这个二维空间就是平的。放一个小玻璃球在上面,如果不去推它,它就会保持静止或匀速直线运动状态不变(假设床单足够光滑,床单的微小摩擦力可以忽略)。如果床单中央放一个铅球,床单就会凹下去,这个二维空间就弯曲了。这时,如果再放置一个小玻璃球在床单上,它就会滚向中央的大球。按照牛顿的观点,这是由于大球用“万有引力”吸引小球。 按照爱因斯坦的观点,则是由于大球的存在使空间弯了,并不存在什么“引力”,小球落向大球乃是弯曲空间中的自由(惯性)运动。这时,如果给小球一个横向速度,它就会绕大球转起来。按照牛顿的观点,这是由于小球受到大球的“引力”,而沿圆形轨道运动。按照爱因斯坦的观点,小球并未受到任何力,只是在弯曲空间中作自由(惯性)运动。

对上述比喻应该加以解释的是,上面说的只是“空间”弯曲,而广义相对论说的则是四维“时空”的弯曲。太阳的存在使四维时空弯曲了,行星绕日运动,就是在弯曲时空中的惯性运动,行星轨道是四维时空中的短程线(注意,不是三维空间中的短程线),根本就不存在什么万有引力。

爱因斯坦发表广义相对论时,提出了三个检验广义相对论的实验: ①.引力红移; ②.光线偏折; ③.轨道进动。

按照广义相对论,时空弯曲的地方,钟走得慢,即时间会变慢。时空弯曲得越厉害,钟走得越慢。所以,太阳附近的钟,会比地球上的钟走得慢。这可以用太阳附近原子发射的光谱线来检验。由于太阳附近的钟变慢,那里射过来的氢原子光谱线会向红端移动。这就是广义相对论预言的引力红移。后来的观测实验证实了这一预言。

爱因斯坦还预言,由于太阳造成时空弯曲,遥远恒星的光通过太阳附近时会发生偏折,弯向太阳。

虽然从牛顿的万有引力定律也可得出光线偏折的结论,但其偏转角只有广义

相对论预言的一半。这一观测很难进行。要拍下太阳背后的星空,来与太阳不存在时的同一星空照片比较,观察并测量恒星位置的偏离。太阳比恒星亮得多,白天根本不可能拍下太阳背后的星空。唯一的可能是在发生日全食的时候进行拍摄。当月亮的影子完全挡住太阳,太阳背后的恒星在黑暗中显现的时候,抓紧拍下照片。不存在太阳的同一星空背景,则需在几个月前或几个月后拍摄。平常我们看到太阳每天从东方升起到西方下落一次,这叫太阳的周日运动(地球自转引起)。此外,太阳还有一个周年运动(地球公转引起),即每天的同一时刻,太阳在星空背景上的位置都不同,都要移动差不多一度,全年正好移动一周。所以,白天出现在太阳背后的星空,几个月前或几个月后,将在夜间出现。爱丁顿领导的英国观测队,在1919年日全食的时候,首次进行了检验光线偏折的观测。为此爱丁顿花了大量心血,做了一系列准备工作,两支观测队分别到达将出现日全食的不同地点,南美洲的巴西和非洲西岸的普林西比。去巴西的那支队伍不幸遇到阴雨天,未能进行观测。爱丁顿亲自率领的一队,在普林西比也碰上阴天,幸运的是在日全食即将来临之前,一阵风吹开了乌云。他们在6-8分钟的日全食时间内,拍了15张照片。几个月后太阳移开了这一星空区,他们又拍了这一星空区的照片。从照片上比较,光线确实偏折了,偏转角为1.98秒,接近广义相对论预言的1.75秒,而比牛顿万有引力定律预言的0.88秒大一倍以上。观测支持了广义相对论。消息传到了德国,爱因斯坦平静而自信地说:“我从来没有想过会是别的结果”。在以后的几次日全食观测中,精度进一步提高,所测偏转角也更接近广义相对论的预言值。所以,光线偏折实验是对广义相对论的有力支持。

图3 光线偏折

图4 行星轨道进动

爱因斯坦谈到的第三个检验广义相对论的实验是: 行星轨道近日点的进动。牛顿的万有引力定律算出,行星的轨道是一个封闭的椭圆,正好与开普勒定律相符。然而,实际观测表明,行星轨道不是一个封闭的椭圆。轨道的近日点不断向前移动(进动)。这个效应以离太阳最近的水星最为显著,每百年高达5600秒。这种效应主要可归因于岁差和其它行星的影响。扣除这些影响后,尚有约43秒/百年 的进动无法解释。当时许多人怀疑存在一个比水星离太阳更近的未知行星,而水星轨道的剩余进动就来源于这颗星的影响。曾有一度,人们把太阳盘面上移动的一个黑点误认为是这颗未知的行星,把它起名为火神星,因为它离太阳这个火球非常近。然而不久就发现那不过是太阳表面的一个黑子,所谓的火神星纯属子虚乌有。这样,水星轨道近日点有每百年43秒的进动无法解释。广义相对论算出的行星轨道,本身就不是一个封闭的椭圆,不需其它行星影响,自己就会“进动”。而且,对于水星轨道,这个进动值恰恰就是每百年43秒。这样,实验又一次支持了广义相对论。

严格而美妙的数学物理体系,高深难懂的黎曼几何和张量分析,精密神奇的实验验证,再加上爱因斯坦发表狭义相对论和光子说的巨大影响,使广义相对论一下就得到了科学界的承认。爱因斯坦的威望也达到了一生中的顶峰。

实际上广义相对论的建立比狭义相对论要漫长得多。最初,爱因斯坦企图把万有引力纳入狭义相对论的框架,几经失败使他认识到此路不通。反复思考后他产生了等效原理的思想。爱因斯坦曾回忆这一思想产生的关键时刻:“有一天, 突破口突然找到了。当时我正坐在伯尔尼专利局办公室里,脑子忽然闪现了一个念头,如果一个人正在自由下落,他决不会感到自己有重量。我吃了一惊,这个简单的理想实验给我的印象太深了。它把

我引向了引力理论。……”。从1907年发表有关等效原理的论文开始,爱因斯坦几乎单枪匹马奋斗了9年,才把广义相对论的框架大体建立起来。1905年发表狭义相对论时,有关的条件已经成熟,洛伦兹、彭卡莱等一些人,都已接近狭义相对论的发现。而1915年发表广义相对论时,爱因斯坦则远远超前于那个时代所有的科学家,除他之外,没有任何人接近广义相对论的发现。所以爱因斯坦自豪地说:如果我不发现狭义相对论,5年以内肯定会有人发现它。如果我不发现广义相对论,50年内也不会有人发现它。

6. 伟人和凡人

???? 毫无疑问,爱因斯坦和牛顿是人类历史上最伟大的两位物理学家。爱因斯坦对物理学的贡献遍及相对论、量子论和统计物理诸多领域,而且在这些领域中的贡献都带有里程碑性质。当然,他最伟大的成就是建立狭义相对论和广义相对论,全面更新了人类对时间和空间的看法。然而,由于这一理论是如此的深奥难懂,诺贝尔奖评委会担心出差错,因此在1922年授予爱因斯坦诺贝尔物理奖时,有意不提相对论,说是由于他“对光电效应和物理学其它领域的贡献”,而给于他诺贝尔奖金。

爱因斯坦早年提出光子说,原子辐射与吸收理论,以及量子统计方法,从正面推动了量子论的发展。但他在后半生坚持反对量子力学的统计解释,不断提出反例来与玻尔为首的量子力学主流派(哥本哈根学派)进行论战。虽然他提出的反例一个个均被推翻,但他至死也不接受量子力学的统计解释。他不顾事实对自己不利,坚持决定论的观点,固执地认为统计解释肯定不是最后的理论,背后肯定隐藏着决定论的东西。爱因斯坦说过一句名言:“上帝是不掷骰子的”。

从今天物理学的发展看来,论战的结果有利于玻尔,不利于爱因斯坦。然而,无论如何,爱因斯坦等人挑起的这场论战,帮助澄清了量子力学的许多概念,从反面推动了量子论的发展。

爱因斯坦发表狭义相对论时只有26岁,发表广义相对论时也只有36岁。他一生对物理学的主要贡献,均完成于45岁之前,特别是37岁之前。他的后半生,主要致力于统一场论的研究,以及与玻尔学派论战。爱因斯坦企图把电磁场也几何化,最终实现电磁作用与万有引力的统一。从今天看来,爱因斯坦的这一努力走入了歧途,未能取得实质性进展。然而,后来在统一场论的研究中, 魏尔把电磁场看作尺度伸缩之补偿效应的不成功尝试,却意外地导致了主导今天物理学发展的规范场论的诞生。真是“有意种花花不开, 无心插柳柳成阴”。当然,今天以规范场论作工具实现的弱电统一(弱相互作用与电磁相互作用的统一)和大统一(弱作用、电磁作用和强作用的统一),也可以看作当年爱因斯坦统一场论工作的延续和发展。

爱因斯坦带学生的教学方法别具一格,与他的科研方法有某种相似之处。他不注重形式和逻辑, 而注重启发和讨论。他喜欢玻尔兹曼的格言:“形式是否优美的问题应该留给裁缝和鞋匠去考虑”。他上讲台时经常不修边幅,讲课时不依赖讲稿,主要的讲授内容直接来自大脑,使学生成为他思维活动的目击者,看到科研成果是如何从头脑中创造出来的。爱因斯坦有时会想不起公式的推导方法,不得不向听众表示歉意并保证此公式的正确性;因为以前他曾进行过推导。有一次,系主任从门缝里偷看他讲课,当时只来了一个学生。只见他二人面对面骑在长条课桌上,一人嘴里叼着一个烟斗,正在专心致志讨论讲授的问题。爱因斯坦与学生的关系亲密无间,没有任何架子,学生可以随时打断他的讲话。他喜欢在课间与同学们随意交谈。有时还在课后约同学去咖啡馆,继续课堂上的讨论,而且从数学、物理到其它科学领域,甚至生活问题,无话不谈。有时,咖啡馆该打烊了,爱因斯坦就邀请同学到他家里继续讨论,并让学生先坐下读论文,他来给他

们煮咖啡。

爱因斯坦一生中却没有培养出优秀的接班人,或者说他的后继者没有作出重大的贡献。这是一个耐人寻味的问题。一般认为这与历史条件的限制有关。相对论与量子论不同,它超前于工业和技术的发展,因此缺少验证的实验。而实验是产生理论和人才的源泉。 爱因斯坦去美国之前,英语水平不敢恭维。一次,有人看见他与一位意大利数学家在黑板旁讨论问题。爱因斯坦不会意大利语,那位数学家不懂德语。于是“二人就用他们自认为是英语的语言开始交谈”,幸好他们可以借助于黑板,写出任何一国人都能看懂的数字、符号和公式。

爱因斯坦发表相对论后,曾受聘在伯尔尼、苏黎世和布拉格大学任教。1913年,在普朗克的积极活动下,不喜欢犹太人的德国终于欢迎爱因斯坦返回故乡。他当选为普鲁士科学院院士,柏林大学教授和柏林物理研究所所长。爱因斯坦的正义感和傲骨使他不屈服于任何反动势力的压迫。第一次世界大战期间,他勇敢地参加反战运动。战后,爱因斯坦的犹太出身和反法西斯情绪使他受到希特勒的迫害,不得不于1933年移居美国,前往普林斯顿大学工作,直到1955年去世。他公开支持反法西斯斗争,二战期间他曾呼吁美国总统研制原子弹以加强反法西斯力量。二战后,他又为禁止核武器和实现世界和平而奔走呼号。

爱因斯坦1919年与妻子米列娃离婚,同年与青梅竹马一起长大的堂妹艾尔莎结婚。爱因斯坦第一次婚姻的破裂,与两人的性格和爱好上的差异有关。不过,他的某些朋友也起了不好的作用。米列娃离婚后精神深受刺激,两个儿子与母亲一起生活,并对父亲感到不满。爱因斯坦则与艾尔莎及其前夫的女儿生活在一起。艾尔莎温柔幽默,在性格和爱好上与爱因斯坦有许多共同之处。

应该说,爱因斯坦对自己的相对论并不满意。在晚年他曾写道:“空间-时间未必能看作是可以脱离物质世界的真实客体而独立存在的东西。并不是物体存在于空间中,而是这些物体具有空间广延性。这样看来,„关于一无所有的空间‟的概念就失去了意义”。按照这一思路,当物质不存在的时候,时空也不应存在。但是狭义相对论与广义相对论并未能作到这一点。在相对论中,物质不存在的时候,时空并未消失,而只是变得平坦。 爱因斯坦一再宣称自己的相对论符合马赫原理,而马赫本人却不同意这一点。事实上, 相对论与马赫原理也确有不同。依照马赫原理,在一无所有的空间中,一个加速的质点不应受到惯性力,但相对论的结论却与此相反。