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【物理新知】追寻爱因斯坦的瑞士足迹

环球物理  · 公众号  · 物理  · 2017-04-29 22:47

正文


提到爱因斯坦,你能想到什么?相对论、现代物理学之父、20世纪最伟大的物理学家……可如果要将爱因斯坦与瑞士联系在一起,不少人第一反应就是吃惊。众所周知,爱因斯坦出生于德国,在美国度过晚年,但鲜为人知的是,爱因斯坦在瑞士生活了近20年,在这里,他接受大学教育、结婚生子,更重要的是,1905年,26岁的他,在光、电、热三个不同领域完成5篇革命性论文,开辟了物理学的新纪元,其中包括著名的相对论,和为他日后赢得诺贝尔奖的光量子理论。


小技术员为物理界带来奇迹

 分子大小的新测定法、论动体的电动力学、狭义相对性原理、E=mc2等,1905年,一个在瑞士伯尔尼专利局工作的26岁小技术员竟然在世界著名物理刊物上连续发表5篇分属三个不同领域的论文,给整个物理界带来奇迹。1905年因此被称为“奇迹的一年”。


瑞士伯尔尼


爱因斯坦1879年出生于德国一个犹太人家庭。16岁时到瑞士北部的阿劳州,读完中学后进入苏黎世联邦理工大学学习,毕业后获得瑞士国籍。1902年至1909年,他在伯尔尼专利局当技术员期间,潜心研究光、热、原子能等物理学难题,度过了最重要的一段学术人生。1909年,他获得苏黎世大学邀请,成为理论物理学副教授。1914年,他被德国威廉皇帝请到德国教书,迁居柏林。


一生中最幸福和多产的地方

克拉姆大街49号,是爱因斯坦在伯尔尼工作与生活时的居住处,如今被世人称为“爱因斯坦小屋”,每年上万人前往参观。一楼和二楼已成对外营业的咖啡厅,楼上是“小屋”,一室一厅维持着他当年在此生活的陈设,空间略显狭小,却不失温馨舒适。



克拉姆大街49号


阿勒河绵延相伴的克拉姆大街上,有着中世纪的古老骑楼和一座钟楼。当地人传说:相对论的发表,与伯尔尼的三座钟楼有着密切关系。站在不同的地方,看到钟楼的时间都不一样,给了爱因斯坦很大的启发。


虽然这只是一个故事,不过据爱因斯坦回忆,他确实在伯尔尼度过了一段非常美好的日子,是“一生中最幸福和多产”的地方。


在这里,他获得了平生第一份稳定工作,并结婚生子。他摆脱了困顿的生活,有闲暇钻研心爱的物理学。爱因斯坦曾说,他两次放弃德国国籍,但他一生保留瑞士国籍。


天才物理学家曾“高考”落榜

在伯尔尼历史博物馆,人们从各种展板和历史原件中,可以了解爱因斯坦的成长之路并非一帆风顺。


1894年,爱因斯坦父亲生意失败,举家从德国慕尼黑迁往意大利。中断中学学业的爱因斯坦听说瑞士苏黎世联邦理工大学招收学生不要求高中毕业文凭,即前往苏黎世求学。当时,年仅15岁的爱因斯坦已经显露其超群的物理天赋,但由于他的法语等社会科学成绩不高,没有通过大学入学考试。


黎世联邦理工大学


1896年,爱因斯坦如愿进入苏黎世联邦理工大学。在这里,爱因斯坦有了充裕的时间研究物理,特别是理论物理,他开始质疑200年来被奉为真理的牛顿理论。


毕业成绩一般,求职曾经被拒

爱因斯坦专注于物理研究,却不喜欢数学,很少上数学课,为了考试还曾抄同学格劳斯曼的笔记。他的大学毕业成绩甚至只是平均分,他希望留在苏黎世大学任教的愿望也因此成为泡影,不得不去找一份工作谋生。


苏黎世大学


苏黎世联邦理工大学物理教授、爱因斯坦研究会主席汉斯鲁道夫·沃特回顾爱因斯坦的大学生涯时说,从毕业成绩看,爱因斯坦并不是个好学生。


在伯尔尼国家档案馆的地下室,记者目睹了几份关于爱因斯坦的档案求职信、任教申请书、任课登记册。当时,他还不是成功人士,甚至有点潦倒。从这些档案中,可以看到青年爱因斯坦的真实生活:大学刚毕业,向瑞士一所技术工业学校投递简历求职而被拒绝;作为老师,他也并不成功,在伯尔尼大学讲授《热量分子理论》课程时,两个学期都只有三四个学生,其中两位还是他的好朋友,后来这门课程只好取消。


爱因斯坦也是瑞士国家名片

瑞士有“世界花园”之美誉,她的钟表、巧克力、军刀等产品驰名世界,现在,瑞士人希望,爱因斯坦也能成为一张“国家名片”。


爱因斯坦手稿


2005年,为纪念相对论诞生100周年,伯尔尼历史博物馆筹办了爱因斯坦展览,不仅展现了他在瑞士度过的岁月,而且完整勾勒了他的传奇一生,包括反法西斯、晚年拒绝当以色列第二任总统等经历。后来,该馆又专辟爱因斯坦馆。展览负责人拉法尔·巴比尔介绍,展览共使用22吨镜子、8吨钢,建构出一个光影交错、如梦似幻的空间。在这个“虚拟宇宙”里,陈列着爱因斯坦的照片、书信、成绩单、手稿、生活用品等实物。



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