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爱因斯坦广义相对论和狭义相对论

时间:2023-02-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:泡利一家是天主教徒,他的教父是当时著名的物理学家和哲学家马赫。勤奋的泡利不受学校功课的束缚,在课外接触到了爱因斯坦的广义相对论,他很快就被这门新兴的学科迷住了。老师对他在课堂上偷偷地阅读爱因斯坦著作的行为不置可否,对他所关心的问题更是不理解。这次出名,震惊了学校,也给了泡利极大的鼓舞。除了在相对论和不相容原理方面的贡献之外,泡利还有“泡利矩阵”、“中微子”的存在思想等等许多重要的科学创见。

泡利(1900一1958),奥地利物理学家。因发现“泡利不相容原理”,对原子结构的建立与微观世界的认识产生了巨大的影响,对相对论及量子力学的发展做出了杰出贡献,获得1945年诺贝尔物理学奖。

泡利生于奥地利首都维也纳。父亲是维也纳大学的化学教授,母亲是一位作家。泡利一家是天主教徒,他的教父是当时著名的物理学家和哲学家马赫。良好的家庭环境和早期教育为他的成长打下了坚实的基础。

泡利从小喜欢坐在书桌旁看书,各类书都看。他对物理学尤其感兴趣,很早就开始了系统的自学,并显示出了过人的才智和良好的悟性。他12岁时,有一次听著名物理学家索末菲教授的演讲,当索末菲教授问同学们是否听懂时,泡利举手答道:“听懂了,只是除了您写在黑板左上角的那些。”十分惊讶的索末菲教授扭头看完黑板左上角那堆复杂的公式推理,微笑地点点头说:“你说得对,我在那儿确实有个错误。”

上中学时,老师的讲授已经不能满足于他的理解力和旺盛的求知欲。勤奋的泡利不受学校功课的束缚,在课外接触到了爱因斯坦的广义相对论,他很快就被这门新兴的学科迷住了。老师对他在课堂上偷偷地阅读爱因斯坦著作的行为不置可否,对他所关心的问题更是不理解。19岁时,泡利写出了一篇关于广义相对论理论和实验结果的总结性论文。在索末菲教授的推荐下,这篇论文被刊登在德国学术界著名的《哲学学报》上,当时距爱因斯坦发表“广义相对论”才三年。这次出名,震惊了学校,也给了泡利极大的鼓舞。

高中毕业后,泡利以优异的成绩考入慕尼黑大学,如愿以偿地成为索末菲教授的学生。他在广义相对论方面的苦心钻研,使得他成为学术名著《数理百科全书》中“相对论”章节的撰稿人。当时,科学界关注着问世不久的广义相对论,可又没有多少人能真正理解它,而要全面准确地介绍这一学科非常困难。泡利很快完成了长达250多页的综述文章。他不仅评述了广义相对论的数学基础及其物理意义,还在许多有争议的问题上大胆地发表了独特见解。爱因斯坦看后深感后生可畏,他赞叹不已地说道:“读了如此成熟而富于想像力的著作,谁会相信作者只是一个21岁的年轻人。”这篇文章至今仍是阐述相对论的经典著作。

除了在相对论和不相容原理方面的贡献之外,泡利还有“泡利矩阵”、“中微子”的存在思想等等许多重要的科学创见。几乎在理论物理学的各个领域,他都有着巨大影响。

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