二、当物体运动的速度接近或达到光速时,相对该物体来说,时间将减慢。即所谓狭义相对论原理。
他又根据狭(xiá)义相对论原理,推导出了物体的质量也与运动密切相关,运动速度增加,质量也随着增加,并得出了质能关系式:
E=mc2,即物体转化为能量时,能量的总值相当于它的质量与光速的平方的乘积,从而揭示了原子内部所蕴藏的巨大能量的秘密!
对于相对论原理,爱因斯坦自己曾经做过简明扼要扼要(è):抓住要点(多指发言或写文章)。的说明:
“要点是这样的:早先人们认为,假如由于某种奇迹,一切有形体的事物突然一下子消失了,那么空间和时间仍会留下来。照相对论来说,空间和时间是和一切事物一起消失的。”
时间、长度和质量,是力学研究中的三个基本量。在牛顿的力学中,它们是绝对的、不变的。可在相对论中,它们却变成了和测量者所在的坐标系有关的量。
此外,在牛顿的力学中,质量和能量二者分明,互不相关,各自守恒守恒(数值):保持恒定。。而在相对论中,牛顿的守恒定律,变成了质能守恒定律,即E=mc2。
于是,空间和时间统一起来了,物质和运动统一起来了,质量和能量统一起来了。
1913年夏天,爱因斯坦和居里夫人一家人,到安卡丁奴的山谷旅行。
爱因斯坦用那充满灵感的声音,把在他脑际里盘旋着的概念,说给居里夫人听。居里夫人是全欧洲能了解他的理论的少数人士之一。
孩子们有时候也竖起耳朵,听着那些不懂的术语。爱因斯坦边走边专心地思考着,他走过悬崖的边端,攀上矗立的岩壁。
他忽然站住,捉着居里夫人的手,大声地叫:“夫人,你明白了吧!问题是在于当电梯在真空中掉落时,在乘客身上所发生的变化呀。”
1905年发表的相对论,附有一个条件,那就是:“以互相等速运动的两个世界为条件。”因此,给它取名叫做“特殊相对论”,又称“狭义相对论”。
爱因斯坦在维也纳的物理医学大会上发表这个理论的时候,有赞成的,也有反对的。经过激烈的辩论之后,爱因斯坦做了断然的结论:“希望在明年日蚀的时候,拍摄星球的照片,来验证我的理论是否正确。根据我的计算,光曲折的角度是0.83秒。”
大胆的预言!
很不巧,1914年日蚀的时候,世界大战已经爆发了。派往俄国的德国日蚀(shí)观测队被俄军逮捕,因此,实际上的观测,便不得不等候下次的机会了。
1918年,德国投降,第一次大战终于结束了。当战争的阴云渐渐地消散以后,全世界的人发现,爱因斯坦已成为一个伟大的偶像,屹(yì)立在世界上。
战争一结束,英国皇家天文学会与皇家学会,立即派遣(qiǎn)日蚀观测队去从事观测,这次观测的对象是预计于1919年3月27日出现的日蚀,目的就是为了验证爱因斯坦的预言。
由于这次日蚀可以在非洲和南美洲一带观测到。英国人决定派遣两个观测队:一队到巴西北部的索布拉耳,一队到非洲几内亚湾的普林西佩岛。著名天文学家埃丁顿爵(jué)士亲自担任队长,前往非洲。观测队携(xié)带着各种新奇的仪器,并做了充分的准备,乘船离开英国。
到了那一天,凑巧是阴天,这对于观测是不适宜的。
当日全蚀(shí)快终了的时候,云层散开,星光也就闪烁起来了。因此,在所拍的照片里面,有一张把五颗星星拍得很清楚。
他们把所拍的底片收拾妥当,带回伦敦。幸好,巴西的索布拉耳地方是晴天,所以能拍到完好的照片。在伦敦,专家们把它拿来和没有太阳时所拍的照片,做精密的比较。
爱因斯坦的预言到底能不能获得证实?全世界的学者屏(bǐnɡ)息等候着研究结果的发表。但有一个物理学者例外,他似乎对这些事漠不关心,仍日口衔(xián)烟斗,专心做着别的研究——他就是爱因斯坦。
1919年11月6日——一个伟大的日子。
皇家天文学会与皇家学会联合主办,在皇家学会的礼堂举行日蚀观测结果报告会。主席是著名的物理学者汤姆生教授。在主席台后面有一座很大的牛顿的塑像。汤姆生教授就站在塑像前,报告这次实际观测所得的结果。正如爱因斯坦所预言的,星光有1.64秒的曲折(爱因斯坦最后的预言是1.7秒)。
伟大而有趣的一生
1906年的一天,瑞士联邦专利局给职员发薪。一位年轻人签收工资时,一下子愣住了:“4500法郎?我可没这么高的月薪啊!”当得知自己被晋级时,不禁面带难色,脱口而出:“哎呀!这么多钱叫我怎么办呢?”这个青年便是爱因斯坦,他说的这句话是他许多“傻话”中的一句。1933年,爱因斯坦来到普林斯顿大学他的办公室的第一天,助手问他需要什么办公用具,爱因斯坦说:“我看,一张书桌或台子,一把椅子和一些纸和笔就行了。呵,对了,还要一个大废纸篓。”“为什么要大的?”助手问。爱因斯坦答:“好让我把所有的错误都扔进去。”爱因斯坦对于金钱和物质享受的淡然态度,是有口皆碑有口皆碑:比喻人人称赞。的。他曾说:“每一个人都有一定的理想,这种理想决定着他的努力和判断的方向。就在这个意义上,我从来不把安逸和快乐看作是生活目的本身——这种伦理基础,我叫它猪栏的理想。”据说有一天,电台要求爱因斯坦发表讲话,报酬(chóu)是每分钟1000美元。爱因斯坦说:“我的话根本不值那么多钱。”“你大概不喜欢金钱吧?”“不,基金会最近寄给我的面值1000美元的支票,我倒是挺喜欢的。不过我把它用来当书签用,现在却连同那本书都一起丢失了。”“这实在太可惜了!”“一点也不!在我看来,每一份财产都是一块绊脚石。”
爱因斯坦初到纽约的时候,一位朋友这样劝他:“爱因斯坦先生,你似乎有必要添置一件新大衣了。瞧瞧,你身上的这一件太旧了。”“这有什么关系?反正在这里谁也不认识我。”爱因斯坦答道。几年后,他们又偶然相遇,此时,爱因斯坦已成为世界知名的物理学家,他还是穿着那件旧大衣。他的朋友又再次劝他去换件新大衣。“何必呢?”爱因斯坦答道:“反正这里的每一个人都认识我了。”
1909年7月7日,瑞士日内瓦大学350周年校庆,爱因斯坦应邀前来,并将接受日内瓦大学颁发给他的荣誉博士学位。那天,刚好下雨,来的贵宾都坐马车,身穿笔挺燕尾服或中世纪的绣金长袍,头戴平顶丝帽。这时在雨中走来一个人,穿着一身皱巴巴的衣服,头上戴着一顶大草帽。看门人不肯放他进去,直到看了请柬(jiǎn),才明白站在面前的是著名的阿尔伯特·爱因斯坦。大家见了他这副模样,都笑了。从此,爱因斯坦获得了一个雅号:“戴草帽的博士。”
1933年,爱因斯坦临时在比利时的海边小镇的一栋(dònɡ)别墅(shù)里,由官方派的两名刑警,日夜保护着他的安全。
这时的德国,反犹运动正如火如荼(如火如荼(tú):像火那样红,像荼(茅草的白花)那样白。原比喻军容之盛.现形容旺盛、热烈或激烈。)。所有犹太人医生都被禁止开业,犹太人法官和律师也被赶出了法院,犹太领袖和著名人士遭到暗杀。
爱因斯坦也成为纳粹党的眼中钉。他们认为爱因斯坦犯了“知识的判逆罪”。他在卡普多的别墅被搜查,银行的存款全部被没收。而且传来消息,德国政府悬赏1000英镑收买爱因斯坦的首级。
爱因斯坦到芝加哥的时候,才知道这件事。他们夫妇两人所搭乘的火车到达纽约的时候,地下火车站前有几万人等着他。为了避开人群,他们乘电梯到地面上,然后换乘汽车。
“爱因斯坦离开车站了!”
消息一传开,许许多多的爱因斯坦迷也都跑出车站,向他的汽车蜂拥而来。
既然到了这个地步,爱因斯坦只得断了逃避的念头,微笑着站在照相机前。
好不容易到达旅馆,爱因斯坦已经很累了,但新闻记者们还是不肯放松地追着他。他们想问问爱因斯坦对于德国政局的变化有什么感想。
躲在比利时越来越危险了,许多人都劝爱因斯坦逃离欧洲。
爱因斯坦的挚友法兰克教授也非常关心爱因斯坦的安全,他决定亲自去劝说爱因斯坦。可是,他只知道爱因斯坦住在比利时海边的一个小镇上,却不知道详细的地址,只好一路打听前来。
果然,爬过一座沙丘,他便看到伊丽莎夫人坐在阳台上。他一走近,看到两个魁梧大汉好像很紧张地和夫人商量着。
通常爱因斯坦的客人都是些科学家、评论家和艺术家,所以法兰克对那两个人在场,感到奇怪,不过他仍然向阳台走去了。
突然,那两个人回过头来,扑向法兰克,紧紧捉住了他的手臂。
夫人脸色发白的站在那里发抖(dǒu),忽然,她有所领悟似地叫起来:“弄错了!他是法兰克教授,是我们的朋友。”那两个人才放下了手。
“真对不起。他们以为您是来暗杀爱因斯坦的凶手呢。”夫人向他解释。“哦,真是警戒森严啊!”
“是啊。……您怎么能找到这儿呢?”
这时爱因斯坦也从楼上下来了。当他知道法兰克博士被误认为刺客时,大笑不止。
不久以后,爱因斯坦被太太和朋友们说服了,终于决定要离开比利时。
夫妇两人趁着黑夜,到了伦敦。刑警人员始终守卫在他们的身边,房子的内外也埋伏许多刑警。
第二天,依然在戒备森严之下,爱因斯坦被带到沿北海地区一个小房子。那是远离街道,不容易被人发现的独立房屋。这里还配置有武装的警卫。
英国政府实施这样严密的戒备,是有道理的。因为,名字和爱因斯坦一起登在黑名单上的人,已经有许多惨遭纳粹(cuì)的毒手了。
几天以后,爱因斯坦搭上了开往美国的轮船。这回也和前几次一样,在许多警卫人员保护之下,趁(chèn)着黑夜,坐小艇(tǐnɡ)出海再搭乘轮船。
夫人和助手早已在船上等候着他。
没有新闻记者的采访,也没有欢送的人群,爱因斯坦秘密地离开欧洲。
“我应该向纳粹道谢呢。他们让我第一次这样悠闲宁静地离开一个地方呢。”爱因斯坦打趣地说。
轮船进入纽约港后,爱因斯坦在检疫(yì)所下了船,坐上驳(bó)船,驶到岸边登陆。然后不声不响地坐上汽车直驶普林斯顿。
爱因斯坦到达普林斯顿不久,他便得到消息,纳粹已经没收了他在德国境内的一切财产,包括他所喜爱的别墅和快艇。
因过分沉醉于思考,爱因斯坦有时会忘记周围的一切。出门时,忘记带钥匙,对他来说已不是什么新鲜事了。有一次,爱因斯坦的秘书接到一个电话,电话中传来熟悉的声音:“小姐,请你告诉我,爱因斯坦博士住哪里?”原来,沉浸于思考的爱因斯坦竟忘记了自己住在哪里。又有一次,在公共汽车上,爱因斯坦把眼镜弄丢了,他弯下身去拣,但没有找到。这时,坐在爱因斯坦对面的一个小姑娘把眼镜拣起来递给了他。“谢谢,小姑娘,你真可爱。告诉我你叫什么名字?”小姑娘答道:“克拉拉·爱因斯坦,爸爸。”
还有一次,儿子问他:“爸爸,你究竟为什么那么有名?”爱因斯坦若有所思地说了一句意义非常深刻的话:“你瞧,一个盲目的甲壳虫在一个球面上爬行,它意识不到它走过的路是弯的。幸而我意识到了。”你看,这是多么深入浅出的表达方式啊,与其说爱因斯坦是一位物理学家,不如说他是一位哲学家。其实,他自己就常常坚持:宁愿别人称他为哲学家,而不愿别人称他为物理学家。
在爱因斯坦的一生中,有两件最心爱的东西:烟斗和小提琴。无论走到哪里,都会随身带着它们。
爱因斯坦6岁开始学琴,一直学到14岁。但很不巧,他所遇见的教师,对于音乐的要求不过是种机械的练习。爱因斯坦认为自己真正开始懂得音乐,是在13岁的时候。他爱上了莫扎特的奏鸣曲,有了改进技巧的愿望,很想在一定程度上再现这些曲子的艺术内容和它们独特的优美。
可以说,除了物理学,听音乐、拉提琴是爱因斯坦最大的乐趣。他爱古典的意大利音乐,也爱德国的浪漫主义音乐。在他看来,这些优美的旋律旋律:乐音经过艺术构思而形成的有组织、有节奏的和谐运动。它是乐曲的基础。乐曲的思想情感都是通讨官表现出来的。,意味着人间最大的幸福,意味着人类要生存的最强大的意志力。也只有在音乐中,爱因斯坦才能感受到这种幸福与力量。所以,在他家里,经常有音乐声从窗户流出,飘向宁静的街道。
无论专注于计算工作,还是一边散步一边思考问题,爱因斯坦总叼(diāo)着他的烟斗,这是他特别喜爱的一件东西。可战争期间,很难买到烟丝,这使爱因斯坦感到苦恼,常常只能让空空的烟斗悬在自己的嘴角上,无法享受到真正的抽烟的乐趣。而咬个空烟斗,也多少可以满足他的烟瘾(yǐn)。以后,考虑到他的健康,艾莎曾限制爱因斯坦每天抽烟的次数,所以,他逐步养成了不抽烟时也叼着空烟斗的习惯。直到晚年,身体很坏了,严重的慢性胃炎才迫使他完全放弃了抽烟的嗜(shì)好,不得不丢开他那个心爱的烟斗。
1955年4月,爱因斯坦患了腹腔主动脉瘤(liú)。医生劝他住院,他拒绝了。
后来,他怕给亲人和秘书增添麻烦,才同意住进了医院。
4月17日,他的感觉好了些。儿子汉斯前来看望他。
他对儿女们和亲人们说:
“你们回去吧。这里没有事情了。”
停了一会儿,又说:
“别难过。人总是要死的。”
这天晚上,即1955年4月18日1点25分,爱因斯坦——这颗科学界的巨星陨落(陨落(yǔn):(星体或其他在天空运行的物体)从高空掉下。)了。
终年76岁。
下午4时,在新泽西州首府特伦顿的小火化场教堂里举行葬礼。按照爱因斯坦的遗嘱,没有集会,没有仪式,没有花圈,没有音乐。特伦顿小教堂里,一片深邃(suì)的寂静。直到火化前,有人才走到棺材前轻轻说了一段话:
“高超的思想,往往产生于单纯的生活。爱因斯坦一生都在寻找上帝创造宇宙的简单法则。他运用头脑、铅笔和纸,发现了震惊世界的相对论。但是,谁又注意到它的产生,是源于一个人简单的生活和坚定的信仰呢?!”