爱因斯坦传

爱因斯坦是当代最伟大的物理学家。他热爱物理学，把毕生献给了物理学的理论研究。人们称他为２０世纪的哥白尼、２０世纪的牛顿。爱因斯坦生长在物理学急剧变革的时期，通过以他为代表的一代物理学家的努力，物理学的发展进入了一个新的历史时期。由伽利略和牛顿建立的古典物理学理论体系，经历了将近２００年的发展，到１９世纪中叶，由于能量守恒和转化定律的发现，热力学和统计物理学的建立，特别是由于法拉第和麦克斯韦在电磁学上的发现，取得了辉煌的成就。这些成就，使得当时不少物理学家认为，物理学领域中原则性的理论问题都已经解决了，留给后人的，只是在细节方面的补充和发展。可是，历史的进程恰恰相反，接踵而来的却是一系列古典物理学无法解释的新现象：以太漂移实验、元素的放射性、电子运动、黑体辐射、光电效应等等。在这个新形势面前，物理学家一般企图以在旧理论框架内部进行修补的办法来解决矛盾，但是，年轻的爱因斯坦则不为旧传统所束缚，在洛伦兹等人研究工作的基础上，对空间和时间这样一些基本概念作了本质上的变革。这一理论上的根本性突破，开辟了物理学的新纪元。爱因斯坦一生中最重要的贡献是相对论。１９０５年他发表了题为《论动体的电动力学》的论文，提出了狭义相对性原理和光速不变原理，建立了狭义相对论。这一理论把牛顿力学作为低速运动理论的特殊情形包括在内。它揭示了作为物质存在形式的空间和时间在本质上的统一性，深刻揭露了力学运动和电磁运动在运动学上的统一性，而且还进一步揭示了物质和运动的统一性（质量和能量的相当性），发展了物质和运动不可分割原理，并且为原子能的利用奠定了理论基础。随后，经过多年的艰苦努力，１９１５年他又建立了广义相对论，进一步揭示了四维空时同物质的统一关系，指出空时不可能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分布，它并不是平坦的欧几里得空间，而是弯曲的黎曼空间。根据广义相对论的引力论，他推断光在引力场中不沿着直线而会沿着曲线传播。这一理论预见，在１９１９年由英国天文学家在日蚀观察中得到证实，当时全世界都为之轰动。１９３８年，他在广义相对论的运动问题上取得重大进展，即从场方程推导出物体运动方程，由此更深一步地揭示了空时、物质、运动和引力之间的统一性。广义相对论和引力论的研究，６０年代以来，由于实验技术和天文学的巨大发展受到重视。另外，爱因斯坦对宇宙学、用引力和电磁的统一场论、量子论的研究都为物理学的发展作出了贡献。爱因斯坦不仅是一个伟大的科学家，一个富有哲学探索精神的杰出的思想家，同时又是一个有高度社会责任感的正直的人。他先后生活在西方政治漩涡中心的德国和美国，经历过两次世界大战。他深刻体会到一个科学工作者的劳动成果对社会会产生怎样的影响，一个知识分子要对社会负怎样的责任。爱因斯坦一心希望科学造福于人类，但他却目睹了科学技术在两次世界大战中所造成的巨大破坏，因此，他认为战争与和平的问题是当代的首要问题，他一生中发表得最多的也是这方面的言论。他对政治问题第一次公开表态，就是１９１４年签署的一个反对第一次世界大战的声明。他对政治问题的最后一次发言，即１９５５年４月签署的“罗素—爱因斯坦宣言”，也仍然是呼吁人们团结起来，防止新的世界大战的爆发。在２０世纪思想家的画廊中，爱因斯坦，就是公正、善良、真理的化身。他的品格与天地日月相争辉，他的科学贡献，人类将万世景仰。１８７９年３月１４日上午１１时３０分，爱因斯坦出生在德国乌尔姆市班霍夫街１３５号。父母都是犹太人。父名赫尔曼·爱因斯坦，母亲波林·科克。１８８０年爱因斯坦一家迁居慕尼黑。父同其弟雅各布合办一电器设备小工厂。１８８１年１１月１８日，爱因斯坦的妹妹玛雅出世。１８８４年爱因斯坦对袖珍罗盘着迷。进天主教小学读书。１８８５年爱因斯坦开始学小提琴。１８８６年爱因斯坦在慕尼黑公立学校读书。为了遵守宗教指示的法定要求，在家里学习犹太教的教规。１８８８年爱因斯坦入路易波尔德高级中学学习。在学校继续受宗教教育，直到准备接受受戒仪式。弗里德曼是指导老师。１８８９年在医科大学生塔尔梅引导下，读通俗科学读物和哲学著作。１８９０年爱因斯坦的宗教时间，持续约１年。１８９１年自学欧几里德几何，感到狂热的喜爱。开始自学高等数学。１８９２年开始读康德著作。１８９４年全家迁往意大利米兰。１８９５年自学完微积分。中学没毕业就到意大利与家人团聚。放弃德国国籍。投考苏黎世瑞士联邦工业大学，未录取。１０月转学到瑞士阿劳州立中学。写了第一篇科学论文。１８９６年获阿劳中学毕业证书。１０月进苏黎世联邦工业大学师范系学习物理。１８９７年在苏黎世结识贝索，与其终身友谊从此开始。１８９９年１０月１９日正式申请瑞士公民权。１９００年８月毕业于苏黎世联邦工业大学。１２月完成论文《由毛细管现象得到的推论》，次年发表在莱比锡《物理学杂志》上。１９０１年３月２１日取得瑞士国籍。３月去米兰找工作，无结果。５月回瑞士，任温特图尔中学技术学校代课教师。１０月到夏夫豪森任家庭教师。３个月后又失业。１２月申请去伯尔尼瑞士专利局工作。５—７月完成电势差的热力学理论的论文。１９０２年２月到伯尔尼等待工作。和索洛文、哈比希特创建“奥林匹亚科学院”。６月受聘为伯尔尼瑞士专利局的试用三级技术员。６月完成第三篇论文《关于热平衡和热力学第二定律的运动论》，提出热力学的统计理论。１０月父病故。１９０３年１月与米列娃结婚。１９０４年５月长子汉斯出生。９月由专利局的试用人员转为正式三级技术员。１９０５年３月发展量子论，提出光量子假说，解决了光电效应问题。４月向苏黎世大学提出论文《分子大小的新测定法》，取得博士学位。５月完成论文《论动体的电动力学》，独立而完整地提出狭义相对性原理，开创物理学的新纪元。９月提出质能相当关系。１９０６年４月晋升为专利局二级技术员。１１月完成固体比热的论文，这是关于固体的量子论的第一篇论文。１９０７年开始研究引力场理论，在论文《关于对性原理和由此得出的结论》中提出均匀引力场同均匀加速度的等效原理。６月申请兼任伯尔尼大学的编外讲师。１９０８年１０月兼任伯尔尼大学编外讲师。１９０９年３月和１０月完成两篇论文，每一篇都含有对于黑体辐射论的推测。７月接受日内瓦大学名誉博士。９月参加萨尔斯堡德国自然科学家协会第８１次大会，会见普朗克等，作了《我们关于辐射的本质和结论的观点的发展》报告。１０月离开伯尔尼专利局，任苏黎世大学理论物理学副教授。１９１０年７月次子爱德华出生。１０月完成关于临界乳光的论文。１９１１年２月应洛伦兹邀请访问莱顿。３月任布拉格德国大学理论物理学教授。１０月去布鲁塞尔出席第一次索尔维会议。１９１２年２月埃伦费斯特来访，两人由此结成莫逆之交。１０月回瑞士，任母校苏黎世联邦工业大学理论物理学教授。提出光化当量定律。开始同格罗斯曼合作探索广义相对论。１９１３年７月普朗克和能斯特来访，聘请他为柏林威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。１２月７日在柏林接受院士职务。发表同格罗斯曼合著的论文《广义相对论纲要和引力理论》，提出引力的度规场理论。１９１４年４月６日，从苏黎世迁居到柏林。７月２日在普鲁士科学院作就职演说。１０月反对德国文化界名流为战争辩护的宣言《告文明世界书》，在同它针锋相对的《告欧洲人书》上签名。１１月参加组织反战团体“新祖国同盟”。１９１５年同德哈斯共同发现转动磁性效应。３月写信给罗曼·罗兰，支持他的反战活动。６—７月在阿廷根作了６次关于广义相对论的学术报告。１１月提出广义相对论引力方程的完整形式，并且成功地解释了水星近日点运动。１９１６年３月完成总结性论文《广义相对论的基础》。３月发表悼念马赫的文章。５月提出宇宙空间有限无界的假说。８月完成《关于辐射的量子理论》，总结量子论的发展，提出受激辐射理论。首次进行关于引力波的探讨。写作《狭义和广义相对论浅说》。１９１７年２月，著述第一篇关于宇宙学的论文，引入宇宙项。接连患肝病、胃溃疡、黄疸病和一般虚弱症，受堂姐艾尔莎照顾。１９１８年２月，爱因斯坦发表关于引力波的第二篇论文，包括四级公式。１９１９年１—３月在苏黎世讲学。２月同米列娃离婚。６月与艾尔莎结婚。９月获悉英国天文学家观察日食的结果，１１月６日消息公布后，全世界为之轰动。由此，爱因斯坦的理论被视为“人类思想史中最伟大的成就之一”。１２月，接受德国唯一的名誉学位：罗斯托克大学的医学博士学位。１９２０年３月母亲患癌症去世。夏访问斯堪的那维亚。８—９月德国出现反相对论的逆流，爱因斯坦遭到恶毒攻击，他起而公开应战。１０月接受兼任莱顿大学特邀教授名义，发表《以太和相对论》的报告。１９２１年１月访问布拉格和维也纳。１月２７日在普鲁士科学院作《几何学和经验》的报告。２月去阿姆斯特丹参加国际工联会议。４月２日—５月３０日，为了给耶路撒冷的希伯莱大学的创建筹集资金，同魏茨曼一起首次访问美国。在哥伦比亚大学获巴纳德勋章。在白宫受哈丁总统接见。在访问芝加哥、波士顿和普林斯顿期间，就相对论进行了４次讲学。６月访问英国，拜谒了牛顿墓地。１９２２年１月完成关于统一场论的第一篇论文。３—４月访问法国，努力促使法德关系正常化。发表批判马赫哲学的谈话。５月参加国际联盟知识界合作委员会。７月受到被谋杀的威胁，暂离柏林。１０月８日，爱因斯坦和艾尔莎在马赛乘轮船赴日本。沿途访问科伦坡、新加坡、香港和上海。１１月９日，在去日本途中，爱因斯坦被授予１９２１年诺贝尔物理学奖金。１１月１７日—１２月２９日，访问日本。１９２３年２月２日，从日本返回途中，到巴勒斯坦访问，逗留１２天。２月８日，成为特拉维夫市的第一个名誉公民。从巴勒斯坦返回德国途中，访问了西班牙。３月，爱因斯坦对国联的能力大失所望，向国联提出辞职。６—７月，帮助创建“新俄朋友协会”，并成为其执行委员会委员。７月，到哥德堡接受１９２１年度诺贝尔奖金。并讲演相对论，作为对得到诺贝尔奖金的感谢。发现了康普顿效应，解决了光子概念中长期存在的矛盾。１２月，第一次推测量子效应可能来自过度约束的广义相对论场方程。１９２４年加入柏林的犹太组织，并成为缴纳会费的会员。６月，重新考虑加入国联。１２月，取得最后一个重大发现，从统计涨落的分析中得出一个波和物质缔合的独立的论证。此时，还发现了波色—爱因斯坦凝聚。１９２５年受聘为德苏合作团体“东方文化技术协会”理事。５—６月，去南美洲访问。与甘地和其他人一道，在拒绝服兵役的声明上签字。接受科普列奖章。为希伯莱大学的董事会工作。发表《非欧几里德几何和物理学》。１９２６年春，同海森伯讨论关于量子力学的哲学问题。接受“皇家天文学家”的金质奖章。接受为苏联科学院院士。１９２７年２月在巴比塞起草的反法西斯宣言上签名。参加国际反帝大同盟，被选为名誉主席。１０月参加第五届布鲁塞尔索尔维物理讨论会，开始同哥本哈根学派就量子力学的解释问题进行激烈论战。发表《牛顿力学及其对理论物理学发展的影响》。１９２８年１月被选为“德国人权同盟”（前身为德国“新祖国同盟”）理事。春，由于身体过度劳累，健康欠佳，到瑞士达伏斯疗养，并为疗养青年讲学。发表《物理学的基本概念至其最近的变化》。４月海伦·杜卡斯开始到爱因斯坦家担任终生的私人秘书。１９２９年２月发表《统一场论》。３月，５０岁生日，躲到郊外以避免生日庆祝会。第一次访问比利时皇室，与伊丽莎白女皇结下友谊，直到去世之前一直与比利时女皇通信。６月２８日获普朗克奖章。９月以后同法国数学家阿达马进行关于战争与和平问题的争论，坚持无条件地反对一切战争。１９３０年不满国际联盟在改善国际关系上的无所作为，提出辞职。５月，在“国际妇女和平与自由同盟”的世界裁军声明上签字。７月同泰戈尔争论真理的客观性问题。１２月１１日—１９３１年３月４日，爱因斯坦第二次到美国访问，主要在加利福尼亚州理工学院讲学。１２月１３日，沃克市长向爱因斯坦赠送纽约市的金钥匙。１２月１９日—２０日，访问古巴。发表《我的世界观》、《宗教和科学》等文章。１９３１年３月从美国回柏林。５月访问英国，在牛津讲学。１１月号召各国对日本经济封锁，以制止其对中国的军事侵略。１２月再度去加利福尼亚讲学。为参加１９３２年国际裁军会议，特地发表了一系列文章和演讲。发表《麦克斯韦对物理实在观念发展的影响》。１９３２年２月，对于德国和平主义者奥西茨基被定为叛国罪，在帕莎第纳提出抗议。３月从美国回柏林。５月去剑桥和牛津讲学，后赶到日内瓦列席裁军会议，感到极端失望。６月同墨菲作关于因果性问题的谈话。７月同弗洛伊德通信，讨论战争的心理问题。号召德国人民起来保卫魏玛共和国，全力反对法西斯。１２月１０日，和妻子离开德国去美国。原来打算访问美国，然而，他们从此再也没有踏上德国的领土。１９３３年１月３０日，纳粹上台。３月１０日，在帕莎第纳发表不回德国的声明，次日启程回欧洲。３月２０日，纳粹搜查他的房屋，他发表抗议。后他在德国的财产被没收，著作被焚。３月２８日从美国到达比利时，避居海边农村。４月２１日宣布辞去普鲁士科学院职务。５月２６日给劳厄的信中指出科学家对重大政治问题不应当默不作声。６月到牛津讲学后即回比利时。７月改变绝对和平主义态度，号召各国青年武装起来准备同纳粹德国作殊死斗争。９月初纳粹以２万马克悬赏杀死他。９月９日，渡海前往英国，永远离开欧洲。１０月３日在伦敦发表演讲《文明和科学》。１０月１０日离开英国，１０月１７到达美国，定居于普林斯顿，应聘为高等学术研究院教授。１９３４年文集《我的世界观》由其继女婿鲁道夫·凯泽尔编辑出版。１９３５年５月到百慕大作短期旅行。在百慕大正式申请永远在美国居住。这也是他最后一次离开美国。获富兰克林奖章。同波多耳斯基和罗森合作，发表向哥本哈根学派挑战的论文，宣称量子力学对实在的描述是不完备的。为使诺贝尔奖金（和平奖）赠予关在纳粹集中营中的奥西茨基而奔走。１９３６年开始同英费尔德和霍夫曼合作研究广义相对论的运动问题。１２月２０日妻艾尔莎病故。发表《物理学和实在》、《论教育》。１９３７年３—９月参加由英费尔德执笔的通俗册子《物理学的进化》的编写工作。３月声援中国“七君子”。６月同英费尔德和霍夫曼合作完成论文《引力方程和运动问题》，从广义相对论的场方程推导出运动方程。１９３８年同柏格曼合写论文《卡鲁查电学理论的推广》。９月给五千年后的子孙写信，对资本主义社会现状表示不满。１９３９年８月２日在西拉德推动下，上书罗斯福总统，建议美国抓紧原子能研究，防止德国抢先掌握原子弹。妹妹玛雅从欧洲来美，在爱因斯坦家长期住下来。１９４０年５月１５日发表《关于理论物理学基础的考查》。５月２２日致电罗斯福，反对美国的中立政策。１０月１日取得美国国籍。１９４１年发表《科学和宗教》等文章。１９４２年１０月在犹太人援苏集会上热烈赞扬苏联各方面的成就。１９４３年５月作为科学顾问参与美国海军部工作。１９４４年为支持反法西斯战争，以６００万美元拍卖１９０５年狭义相对论论文手稿。发表对罗素的认识论的评论。１２月同斯特恩、玻尔讨论原子武器和战后和平问题，听从玻尔劝告，暂时保持沉默。１９４５年３月同西拉德讨论原子军备的危险性，写信介绍西拉德去见罗斯福，未果。４月从高等学术研究院退休（事实上依然继续照常工作）。９月以后连续发表一系列关于原子战争和世界政府的言论。１９４６年５月发起组织“原子科学家非常委员会”，担任主席。５月接受黑人林肯大学名誉博士学位。写长篇《自述》，回顾一生在科学上探索的道路。５月妹妹玛雅因中风而瘫痪，以后每夜念书给她听。１０月，给联合国大会写公开信，敦促建立世界政府。１９４７年继续发表大量关于世界政府的言论。９月发表公开信，建议把联合国改组为世界政府。１９４８年４—６月同天文学家夏普林利合作，全力反对美国准备对苏联进行“预防性战争”。抗议美国进行普遍军事训练。发表《量子力学和实在》。前妻米列娃在苏黎世病故。１２月，作剖腹手术，在腹部主动脉里发现一个大动脉瘤。１９４９年１月１３日，爱因斯坦出院。１月，写《对批评的回答》，对哥本哈根学派在文集《阿尔伯特·爱因斯坦：哲学家—科学家》中的批判进行反批判。５月发表《为什么要社会主义》。１１月“原子科学家非常委员会”停止活动。１９５０年２月１３日发表电视演讲，反对美国制造氢弹。４月发表《关于广义引力论》。文集《晚年集》出版。３月１８日，在遗嘱上签字盖章。内森博士被指名为唯一的遗嘱执行人。遗产由内森博士和杜卡斯共同托管。信件和手稿的最终贮藏所是希伯莱大学。其他条款当中还有：小提琴赠给孙子伯恩哈德·凯撒。１９５１年连续发表文章和信件，指出美国的扩军备战政策是世界和平的严重障碍。６月妹妹玛雅在长期瘫痪后去世。９月“原子能科学家非常委员会”解散。１９５２年发表《相对论和空间问题》、《关于一些基本概论的绪论》。１１月以色列第１任总统魏斯曼死后，以色列政府请他担任第２任总统，被拒绝。１９５３年４月３日给伯尔尼时代的旧友写《奥林匹亚科学院颂词》，缅怀青年时代的生活。５月１６日给受迫害的教师弗劳恩格拉斯写回信，号召美国知识分子起来坚决抵抗法西斯迫害，引起巨大反响。为经念玻恩退休，发表关于量子力学解释的论文，由此引起两人之间的激烈争论。发表《〈空间概念〉序》。１９５４年３月，７５岁生日，通过“争取公民自由非常委员会”，号召美国人民起来同法西斯势力作斗争。３月被美国参议员麦卡锡公开斥责为“美国的敌人”。５月发表声明，抗议对奥本海默的政治迫害。秋因患溶血性贫血症卧床数日。１１月１８日，在《记者》杂志上发表声明，不愿在美国做科学家，而宁愿做一个工匠或小贩。完成《非对称的相对论性理论》。１９５５年２—４月同罗素通信讨论和平宣言问题，４月１１日在宣言上签名。３月写《自述片断》，回忆青年时代的学习和科学探索的道路。３月１５日挚友贝索逝世。４月３日同科恩谈论关于科学史等问题。４月５日驳斥美国法西斯分子给他扣上“颠覆分子”帽子。４月１３日在草拟一篇电视讲话稿时发生严重腹痛，后诊断为动脉出血。４月１５日进普林斯顿医院。４月１８日１时２５分在医院逝世。当日１６时遗体在特伦顿火化。遵照其遗嘱，骨灰被秘密保存，不发讣告，不举行公开葬仪，不做坟墓，不立纪念碑。