爱因斯坦与物理学的革命

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.     

爱因斯坦对实验和技术物理学的影响

在今天举行的“世界物理年纪念大会”上,我拟从以下四个方面谈谈爱因斯坦对实验物理学和技术物理学的贡献和影响。     

寻找通往物理学深处的新途径:马丁·克莱因及其爱因斯坦研究

今年是世界物理年,又恰逢国际科学史大会第一次在我国北京举行.为纪念爱因斯坦奇迹年一百周年,由清华大学科技与社会研究所、美国<爱因斯坦全集>编辑部、中科院自然科学史所和美国纽约城市大学城市学院历史系共同在清华大学举办了一个爱因斯坦论坛,并作为国际科学史大会的一个组成部分.来自中、美、日、俄、荷五个国家的九位学者在论坛上作了学术报告,其中最著名的是美国研究爱因斯坦的学者、耶鲁大学退休讲座教授克莱因(M.J.Klein).     

爱因斯坦与音乐

爱因斯坦是当代伟大的物理学家,列宁称他是一个自然科学发展方面的伟大革新家,他一生的科学贡献对现代科学的发展有着深远的影响,他勇于探索、勇于创新、为真理和社会而献身的精神,永远是我们学习的榜样.那末,爱因斯坦既然是一个伟大的物理学家,为什么却促使一些职业音乐家(不是物理学家,总而言之不是科学家)多年来积极思考和研究他的生活道路和科学道路呢?这里至少有两个方面的原因:其     

爱因斯坦与现代文明的缺陷

本文叙说了爱因斯坦的学习、科学生涯与社会活动,并介绍了这位伟大科学家对科学研究和教育方法的某些议论和看法,其见解独特,耐人玩味,对如何培养人材,如何从事科学研究,提供了一条别具风格的途径。     

在物理学与艺术之间对世界之认识的平行性--以爱因斯坦与毕加索为例

范式与平行性概念。科学,有时被定义为人类有关外部世界的系统化的知识。虽然这一定义并不完善。但在广义上还是勾画出了科学的某些最一般的特征。就科学哲学来说．对科学的定义本身就是一个将科学与非科学划界的问题。但抛开在科学与非科学之间要做出更精确的区分的困难不谈。只以那些得到人们公认的科学。例如以主流的物理学为例．还是可以看出。科学是有其特定的规范的。这种规范,或者叫范式(paradigm),按照美国著名科学哲学家库恩(T．S．Kuhn)的观点,简要地说,既涉及科学所研究的问题,也涉及研究的方法。“它们包括定律、理论、应用和仪器在一起”,正如库恩自己所说的,“一方面,它是一个特定共同体的成员所共有的信念、价值、技术等等构成的整体。另一方面。它指谓着那个整体的一种元素,即具体的谜题解答;把它们当作模型和范例。可以取代明确的规则以作为常规科学中其他谜题解答的基础。”     

爱因斯坦与马赫原理

马赫原理是马赫提出的一种关于惯性起因的假说,它对爱因斯坦的科学创造活动产生过重要影响。在广义相对论和现代宇宙学中都有一定应用。本文详细考查了马赫原理的由来及其对爱因斯坦科学活动的影响,分析了爱因斯坦对马赫原理由极力肯定到全盘否定的思想转变过程及其物理学根据。展示了爱因斯坦物理学思想的发展过程。     

美与物理学

19世纪物理学的3项最高成就是热力学、电磁学与统计力学。其中统计力学奠基于麦克斯韦(1831～1879)、波耳兹曼(1831～1879)与吉布斯(1839～1903)的工作。波耳兹曼曾经说过:“一位音乐家在听到几个音节后,即能辨认出莫扎特、贝多芬或舒伯特的音乐。同样,一位数学家或物理学家也能在读了数页文字之后辨认出柯西、高斯、雅可比、亥姆霍兹或基尔霍夫的工作。”     

爱因斯坦的洞察力

<正>今年12月2日是爱因斯坦广义相对论论文发表100周年纪念日坐在办公桌前或常年在实验室中独自忙碌,直到——灵感产生——觉察到了一切。这就是科学工作的神话,而且这个过程几乎总是错的。在现实生活中,科学的进步是循序渐进的,大多数研究人员是在团队中工作,孤独的天才总是难以找到揭示宇宙的革命性的新理论。然而,阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)却做到了。来自于哈勃空间望远镜的图像:遥远星系由于地球附近星系团质量的存在而发生弯曲——这种弯曲是由广义相对论所预言的(又称引力透镜现象)     

爱因斯坦的勇气

在这个“纪念”的年份,爱因斯坦是关键词。因为他,联合国将2005年确定为“国际物理年”——100年前,26岁的爱因斯坦连续发表5篇论文,推出相对论和量子理论。从此,一切都不同了,而那一年,人们管它叫“奇迹”。爱因斯坦的科学思维来自他对世界一种纯真的看法,他相信可以用“思想的实验室”来建立对真相的简单描述。孩童般纯净的视角,甚至使他对人类政治也抱以乐观的态度。那个时候的欧洲,也的确弥漫着阳光般的情绪。关于“人类进步”、“理性胜利”的神话不断被续写,知识界一派欢欣鼓舞——直到第一次世界大战将他们抛入前所未有的困惑之中。…     

爱因斯坦的里程碑

<正>自阿尔伯特·爱因斯坦提出广义相对论的近一个世纪以来,科学家们基于他的理论取得了喜忧参半的成果。1914年:相对论和第一次世界大战爱因斯坦向科学界投出了一枚重磅炸弹——广义相对论,这枚"炸弹"的威力要远胜于真实的炸弹。第一次世界大战极度地限制了科学家分享想法以及实施对于检验广义相对论的关键性实验。一战时期,当时在俄国前线任职炮兵军官的德国物理学家卡尔·史瓦西(Karl Schwarzschild)就试图尝试对相对论的理论进行检验。史瓦西的工作描     

爱因斯坦的圣杯

爱因斯坦曾想象自己站在一个小星球的某处,惊异地注视着那深不可测的、既冷漠又动人的永恒的外在美:生与死融为一体,没有进化也没有命运,只有存在.这是爱因斯坦超凡脱俗的一面,而诸如诺依曼(B.Neumann)一类的故事又显露出他作为凡人的另一面.爱因斯坦的天才在于能用简单而令人信服的论证深入事物的核心,在于能用纯粹的思维把握实在,在于对原则的顽强的献身精神.爱因斯坦已被神化,即使他自认为"最大失误"的宇宙学常数竟在21世纪可以用来精确地解释宇宙加速膨胀这样重大的天文观测.爱因斯坦在其生命的最后30年醉心于统一场论研究,曾被看作为一种远离现实的唐吉诃德式的悲情.时至今日,数以千计的理论家正在将他的理想转变为现实.正是爱因斯坦,而不是任何同时代的其他人,将统一之路这一"圣杯"描绘在理论蓝图之上,为后人提供了抵达成功彼岸的罗盘.如果爱因斯坦在天之灵得知今天物理学家将用欧洲核子中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)来寻找他所热衷的高维统一场论的激发态,一定会感到莫大的欣慰.     

爱因斯坦的大脑

从来没有一位科学家像他一样享有鼎鼎大名又历久不衰。他革命性地改变了科学的时空观念，因为大众难以在日常经验中体会时空的变化，因而增添了他的传奇色彩，让他更引人瞩目。难怪他临终时自以为活够了，想走得潇洒，遗嘱将自己的遗体火化，骨灰撒在没有人知道的地方。偏偏他的脑子还遗留人间，不仅延续了传奇的生命力，还创造了新的传奇。     

爱因斯坦的勇气

在这个"纪念"的年份,爱因斯坦是关键词.因为他,联合国将2005年确定为"国际物理年"--100年前,26岁的爱因斯坦连续发表5篇论文,推出相对论和量子理论.从此,一切都不同了,而那一年,人们管它叫"奇迹".     

世纪之交的物理学与生命科学

20世纪物理学取得了辉煌的成就,为推动人类社会的进步和生命科学的发展作出了巨大贡献,21世纪的物理学,将面临着生命科学的挑战和发展机遇.本文立足于世纪之交,顾后瞻前,追述物理学对生命科学的贡献,阐述生命科学对物理学的挑战,展望新世纪物理学和生命科学相互交融、共振共荣的前景.     

尼尔斯·玻尔与物理学的发展

1957年10月24日,我和罗伯特·奥本海默一起乘坐开往华盛顿的早班列车,前往华盛顿国家科学院会议大厅,那天下午艾森豪威尔总统将在那里授予玻尔第一个和平利用原子能奖,这是件值得庆贺的事.我记得在会议开始前,我遇见了最高法院法官费利克晰.法兰克福,并简短地谈论了     

物理学与生命之谜

欧文·薛定谔(Erwin Schr(?)dinger)发表于1944年的著作《生命是什么?》,把当时最杰出的物理学家吸引到分子生物学领域。但该书的主要功绩在于她使Timoféeff,Zimmer和Delbrück早先发表的一篇论文从默默无闻中解脱出来而得以普及。     

李群与粒子物理学

我在哈佛大学的研究生生活是与J.范·维勒克的著名课程物理学中的群论在1954年同时开始的。其课程的纪念物——有限小群的乘法表——仍然装饰在杰弗逊实验室的演讲厅中。在接下来的四分之一世纪中这一课程不断变化,经过了很多人(包括我)的手后变成了霍华德·乔基教授笔下的样子。很自豪我说服了霍华德来发表他有价值的讲稿。这课程的发展变化反映了物理学研究生们数学技能的增强;反映了李群对现代理论物理来讲     

金融工程与物理学

本文从著名的期权定价公式（ＢＳ公式）与物理学中的布朗运动的密切联系,指出金融工程需要物理学和物理学家。金融学向定量科学发展的历史必然,物理学家参与金融工程是势在必行。但量金融工程是一项很大的综合工程,构造物理模型只是它的一部分,且要走的路还很长,目前也许只是要一些粗线条模型,精雕细刻还不是时候。