爱因斯坦将200年来争论不休的关于光的微粒说与波动说统一起来的时候,首次提出了光量子的概念,这极大地推动了物理学领域的新学科——量子力学的诞生。量子力学发展了普朗克的量子论。
量子力学的建立大大促进了原子物理、固体物理和原子核物理等学科的发展,并标志着人们对客观规律的认识从宏观世界深入到了微观世界。量子力学是研究微观粒子运动的规律的。继爱因斯坦对量子力学的这次推动之后,海森堡、玻尔等人使量子力学逐步发展起来,并成为现代物理学的理论基础之一。
从1926年开始,爱因斯坦与玻尔的哥本哈根学派进行了长达20余年的学术之争。这个学派研究新的理论——量子力学。量子力学理论涉及一些新的见解,如海森堡的测不准原理(或称不确定关系)。该原理认为运动中粒子的位置和速度不能同时确定,时间与能量也不能同时确定。
爱因斯坦不完全接受哥本哈根学派的量子学理论,如玻尔的原子模型、海森堡的测不准原理、波恩的波动理论等。他尤其不满于测不准原理。与哥本哈根学派的学术之争在多年以后仍无结果,爱因斯坦针对测不准原理无可奈何地说:“上帝是不掷骰子的。”
量子力学是由普朗克、爱因斯坦、玻尔等共同创立的,爱因斯坦也对量子力学的发展起到了非常大的推动作用。他获得的诺贝尔奖也是关于量子力学的。爱因斯坦与玻尔长达20年的争论是纯粹学术上的争论。首先,这场争论澄清了许多概念性的理论,其次,它使量子力学体系更加完美。
爱因斯坦从20世纪20年代起直到晚年一直致力于统一场论的研究。他试图将引力、电磁力和其他各种力及能量包容在一个统一的理论和方程组之中。1917年,爱因斯坦完成了一篇《根据广义相对论对宇宙学所作的考查》的论文。论文中,爱因斯坦对宇宙进行了研究,提出一个人们意想不到的宇宙模型——一个均匀的、各向同性的静态宇宙。
爱因斯坦的宇宙模型向我们描述了这样一个宇宙:宇宙空间的物质是均匀分布的,宇宙不随时间变化而变化,而且宇宙如一个球面一样,是有限而无边界的。
几年之后,苏联数学家弗利德曼,应用广义相对论方程,得到另一个宇宙模型,这个宇宙模型也是均匀的,各向同性的,但却是动态的。
爱因斯坦的理想在他的有生之年并没有实现。继爱因斯坦之后,科学家们继续着他的事业,在20世纪60年代他们完成了电磁场和弱相互作用场的统一。
爱因斯坦晚年生活中的好朋友是一位十来岁的小女孩,她是爱因斯坦邻居的孩子。每天放学后,小女孩总是跑到爱因斯坦家里去玩,他辅导她做算术题,而她带来小甜饼给爱因斯坦。
如果我们以一个完人的标准来对爱因斯坦求全责备,我们会发现爱因斯坦的不足,比如他的成就都是他孤军奋战的结果,一生中没有培养出优秀的接班人。还有,他的不拘小节,不修边幅。正像历史上的所有伟人一样,爱因斯坦不是一个完美的伟人。
爱因斯坦相对论的创立使他成为最伟大的物理学家,但遗憾的是相对论却因未被所有的科学家理解和接受而未使他以此获取诺贝尔奖。1921年,瑞典皇家科学院为慎重起见将诺贝尔奖授予了他早年关于光电效应的研究——《有关光的产生和转化的一个试探性观点》。但除了这一枚诺贝尔奖奖章外,爱因斯坦在狭义相对论、广义相对论、关于布朗运动的论文《分子热运动论所要求的平静液体中悬浮粒子的运动》(1908年,法国物理学家琼·佩兰因为对这个领域的研究而荣获1926年诺贝尔奖),以及关于质量与能量关系的理论——E=mc2(它统一了能量守恒定律和质量守恒定律,揭示了核能的存在)等4个方面的成果,任何一项都对物理学产生了巨大影响。
爱因斯坦的思想是那个时代无人能及的。现在的许多理论都源于他伟大的相对论和其他领域的研究。例如激光,它的理论来源是爱因斯坦对于光的性质的研究和关于光子能量的公式E=h\。又例如黑洞、白洞等天体,爱因斯坦最早在广义相对论中对它们进行了科学预言。现在广义相对论已成为宇宙研究的基础理论。
1955年4月18日凌晨,爱因斯坦在普林斯顿去世,悼文和讣告占据了世界各大报刊的大量版面。然而,我们无法按照世俗的仪式来悼念他,因为他没有墓地,没有纪念馆。正如他在遗嘱中嘱托的:“除了我的科学理想和社会理想,我的一切都将随我一起死去。”
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