阿尔伯特·爱因斯坦（1921年诺贝尔物理学奖得主）
阿尔伯特·爱因斯坦（1921年诺贝尔物理学奖得主）
| 出生 | 1879年3月14日 德国符腾堡王国乌尔姆 |
|---|---|
| 逝世 | 1955年4月18日（76岁） 美国新泽西州普林斯顿 |
| 国籍 | 德国人 / 瑞士人 / 美国人 |
| 身份 | 物理学家 |
| 获奖年份 | 1921年 |
| 奖项类别 | 诺贝尔物理学奖 |
| 获奖理由 | 对理论物理的贡献，特别是光电效应定律的发现 |
生平
阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）1879年3月14日出生于德国乌尔姆的一个犹太家庭。父亲赫尔曼·爱因斯坦经营一家电器公司，母亲保利娜·科赫出身富裕家庭。爱因斯坦幼年说话较晚，家中曾担心他发育迟缓，但他很早就展现出强烈的独立思考倾向和对几何世界的浓厚好奇心——据说他5岁时父亲送给他的一个指南针让他深受震撼，那看不见的磁场成了他探究自然奥秘的起点。
爱因斯坦全家1880年迁往慕尼黑，1888年进入路易波尔德文理中学。他对刻板的普鲁士教育体制深感厌恶，1894年因父亲生意失败举家搬往意大利米兰时，他选择了退学。1895年他首次参加苏黎世联邦理工学院入学考试，虽在数学和物理上成绩优异，但因文科科目不及格而未被录取。他进入阿劳州立中学补习一年后，1896年顺利进入苏黎世联邦理工学院物理师范专业，1900年毕业。
毕业后的两年是爱因斯坦最艰难的时期——他找不到固定教职，靠做临时家教勉强度日。1902年经朋友介绍，他进入伯尔尼瑞士专利局担任三级技术专家。这段在专利局的日子成为他学术生涯中最高产的时期。1903年他与米列娃·马里奇结婚，两人生有两子（汉斯·阿尔伯特和爱德华）。
1905年被称为爱因斯坦的"奇迹年"——他发表了四篇改变物理学面貌的论文。1908年他获得伯尔尼大学讲师资格，1909年首次获得学术教职（苏黎世大学副教授），此后先后在布拉格德意志大学、苏黎世联邦理工学院和柏林大学任教。1914年他成为普鲁士科学院院士和柏林大学教授，同时担任威廉皇帝物理研究所所长。
希特勒上台后，爱因斯坦正在美国加州理工学院访问；他当即决定不再返回德国。1933年他放弃了德国国籍，接受新泽西州普林斯顿高等研究院的终身教职。1940年他加入美国国籍。晚年的爱因斯坦将大量精力投入到统一场论的研究中，但未能取得突破性进展。1955年4月18日，因腹主动脉瘤破裂在普林斯顿医院去世，遗体火化，骨灰撒在不为人知的地方。
学术生涯
爱因斯坦的学术生涯可以清晰地分为几个阶段：奇迹年1905年、广义相对论时期（1907-1915年）、统一场论探索期（1920年代后）。
1905年四篇论文各自开创了一个研究领域。关于光电效应的论文提出了光量子假说——光由分立的能量包（光子）组成，每个光子的能量与频率成正比；这篇文章标志着量子理论的真正开端，而不是单纯的数学猜想。关于布朗运动的论文为原子和分子的真实存在提供了统计物理的证据，终极地终结了关于原子是否真实存在的争论。关于狭义相对论的论文以简洁优雅的方式统一了力学和电动力学，提出了时空相对性的全新观念。那篇仅仅三页纸的质能关系论文——E=mc²——揭示了质量与能量的等价性。
1907年至1915年，爱因斯坦集中于推广狭义相对论。他通过"等效原理"（引力场与加速参考系不可区分）为桥梁，最终于1915年完成了广义相对论。方程的核心思想是：物质和能量告诉时空如何弯曲，弯曲的时空告诉物质如何运动。1919年，爱丁顿领导的日食考察队观测到星光在太阳引力场中的偏折，与广义相对论的预言一致，这一消息让爱因斯坦一夜之间成为世界级名人。
1917年爱因斯坦将广义相对论应用于宇宙整体，提出了静态宇宙模型并引入宇宙常数——后来他称此为"一生中最大的错误"。当1929年哈勃发现宇宙膨胀之后，这个"错误"反而在现代宇宙学（暗能量）中恢复了生命力。
爱因斯坦是量子力学的奠基人之一（光量子假说），但他对后来由玻尔、海森堡和玻恩发展的哥本哈根诠释的"非决定论"立场持尖锐批评态度。他认为量子力学本质上是不完备的，以"上帝不投骰子"这一著名宣言表达了他的立场。他与玻尔之间关于量子力学基础的论战是科学史上最动人的思想对决之一。
获奖成就
爱因斯坦获得1921年诺贝尔物理学奖，颁奖词明确写明授予他"对理论物理的贡献，特别是光电效应定律的发现"——着意回避了相对论，因为当时诺贝尔奖委员会对相对论的实验验证仍然存在争议。颁奖典礼于1922年举行。
爱因斯坦在获奖致辞中仍然大篇幅谈论了相对论，并谦逊地说光电效应只是他年轻时期的一个"初步工作"。这一姿态很好地反映了爱因斯坦对自身贡献的评判框架：他始终认为广义相对论是他最伟大的成就，而光电效应和光量子假说固然重要，但从思想深度上无法与时空理论的革命性相提并论。
历史贡献
爱因斯坦的历史地位在科学史上几乎无人能及。他将物理学从绝对时空引领到相对时空，揭示了物质、能量、时空之间深刻的统一关系。狭义相对论和广义相对论共同构成了现代物理学的两大支柱之一（另一支柱是量子力学）。全球定位系统（GPS）必须同时考虑狭义和广义相对论的引力时间膨胀效应才能达到米级精度——这是爱因斯坦理论最引人注目的日常应用。
爱因斯坦的光量子假说第一次揭示了光的波粒二象性，直接催生了量子场论的萌芽。他关于受激辐射的理论预言（1916年）后来发展为激光（LASER）技术。他在布朗运动方面的论文第一次为原子的真实存在提供了令人信服的统计证据。他的E=mc²公式成为核能时代的象征性起点。
爱因斯坦对20世纪社会和政治的影响同样巨大。他晚年积极参与核裁军运动、民权运动和犹太复国主义运动。他公开反对麦卡锡主义，批评资本主义的极端不平等。他在战前给罗斯福总统的信件——直接促成了曼哈顿计划的启动——也成为他后来最感后悔的公共行为之一。
轶事典故
爱因斯坦身上有大量流传甚广但并非全部真实的名人轶事。他的遗嘱明确规定死后不要建立纪念碑或陵墓，不举行追悼仪式——他的骨灰被秘密撒掉，大脑却被病理学家哈维私自取出并保存了四十余年。
爱因斯坦的私人生活颇为复杂。他先后有过两段婚姻，与第一任妻子米列娃的关系因为他在婚姻中冷漠和疏离的态度而恶化。他与第二任妻子艾尔莎——也是他的表姐——的婚姻更多是生活上的依靠。他的次子爱德华患有精神分裂症，长期在精神病院，爱因斯坦从未去探望过他——这是他内心深处的隐痛。
在日常生活中，爱因斯坦以不拘小节闻名——经常不穿袜子、头发乱糟糟、对衣着毫不在意。然而他也是一个极有幽默感的人。被问及"您如何看待您的相对论理论时"，他答："它最大的好处是，我现在终于可以理解'度日如年'不是一句诗，而是一个物理定理。"
参考文献
1. Einstein, A. (1905). Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt. Annalen der Physik, 17: 132–148. 2. Einstein, A. (1905). Zur Elektrodynamik bewegter Körper. Annalen der Physik, 17: 891–921. 3. Einstein, A. (1916). Die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie. Annalen der Physik, 49: 769–822. 4. Pais, A. (1982). Subtle is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein. Oxford University Press. 5. 《爱因斯坦全集》, 普林斯顿大学出版社.