科学界的巨人爱因斯坦

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【大纪元3月23日讯】(大纪元记者王知涵综合报导) 一些名人在他们逝世后才愈来愈受重视,像是詹姆斯-迪恩(James Dean)和猫王(Elvis),而爱因斯坦,却一直是人类的偶像。这个月﹐二十世纪著名学者大胡须的怪相以及最初唐金(Don King)的发型再次出现在书报摊。联合国和科学界标榜爱因斯坦的百年纪念是“奇迹年”(miracle year )-他在1905年提出三份革命性研究论文-颁布今年2005年为“国际物理年”(World Year of Physics 2005)

为什么爱因斯坦又成了热点?因为这位物理巨人被时代杂志在1999年评为“世纪之人”(Man of the Century),而且他也可能获得21世纪的这个头衔。他陈述时间、空间、物质和能量都是彼此有关联的,持续形成今日的科技、政策及哲学,他开启了观念的大变革。(相片收藏馆:Einstein at work and at play)

据“今日美国”3月8日报导﹐回溯到1905年在物理学纪事(Annals of Physics)的三篇爱因斯坦的论文,他从一位没有名气的专利职员,不只引导出像雷射、全球定位卫星、原子弹这些现代奇迹,也提到基本的问题,这些问题直至今日仍然被宇宙学家谈论-像是原子、时间及宇宙的基本本质。

物理学家大卫‧哈里斯(David Harris)说:“爱因斯坦带领人类超越日常经验的世界,揭露出更多正在宇宙发生的事情,超出我们的想像。”大卫同时也是《对称性》杂志的编辑(Symmetry),这份杂志在探索现代物理和现代生活的连系,“今天,我们大部分是活在爱因斯坦发现的宇宙中。”

许多爱因斯坦的想法,例如相对论,E=mc{+2},闻名程度超过人们理解的程度,哈里斯说道,但事实是许多物理学家他们自己到现在仍然在钻研爱因斯坦的想法,“爱因斯坦对不同的人提出了不同的东西,但他成名只有一个原因,他改变了世界。”

“爱因斯坦真正激励我倒不是他特别的想法,而是他深度思考本质的方式,那才是吸引人的”美国物理学会(American Physical Society,APS)的亚伦(Alan Chodos)表示,这个学会正在主导爱因斯坦奇迹年的庆祝,“令人惊讶的是爱因斯坦做了那么多,他的想法是多么的灵活,具有生命力。”

爱因斯坦想法对于近代的影响力:

◆美国科学促进联会(American Association for the Advancement of Science,AAAS)在上个月的会议,美国物理学会宣称正在签署加入Einstein@Home网站的参与者,这是一个免费的电脑程式(在einstein.phys.uwm.edu使用),人们可以用高速网路账号去搜寻地心引力的波,这些资料是由美国及欧洲研究人员收集。物理学实验最重要的就是追求爱因斯坦在1915年提出的现象。模型放置在SETI@home 的程式中,那是研究来自外星生物在地球以外的讯号。Einstein@Home这个网站是2005年国际物理年努力寻求签署支持的结果。
“显然地我们正在真正地分析真实的科学资料”亚伦表示,“但它的另一面是任何人都想要去了解黑洞,以及地心引力是如何曲解时空,不用数学,在家藉由程式可以学习它。”

◆了解宇宙最大的神秘之处就是暗能量,是一个反引力,这个力正在在将银河系加速分离。1917年爱因斯坦首度提出,称它为“宇宙常数”(cosmological constant)。后来他后悔提出这个想法,认为它是个错误。但是在1998年,进行远方星体研究时发现暗能量的存在,触动了天体物理学的核心。在探索银河系时也确认暗能量的存在﹐宇宙最初始残留的热能中也看到暗能量的痕迹。

国际科学基金会物理学家迈克(Michael Turner)有一段著名的评论,他说研究人员对于暗能量只知道它的名字。那是爱因斯坦在第一次世界大战期间,在当代宇宙论中最重要的想法。

◆玻色爱因斯坦凝聚(Bose-Einstein condensates),在1924年爱因斯坦第一次提出来,在科学杂志(Science)去年票选出来的前十名研究论文中,排名第四。这些极冷的气体,表现是巨大的原子弹,允许研究人员用正常规模去细察原子的行为,透过导体,没有电阻的电流通路。另一个是在美国科学促进联会会议上讨论,由国家标准与技术学会(National Institute of Standards and Technology)的查理(Charles Chark)提出,指原子雷射的创造,从雷射产生光的方式射出原子束。

◆在全世界物理实验室中进行一项竞赛,就是创造量子电脑,它的程式是使用奇异的量子力学规则。每一个计算会同时发生,取代现在传统电脑一次计算一个。大部分量子资讯领域的思考是来自于1935年爱因斯坦和别人共同完成的论文。

爱因斯坦改变了世界:

身为科学的偶像爱因斯坦,死于1955年,享年七十六岁,他独自屹立在科学界。原子弹这种武器是自从1945年被定义,被使用在文化上,间接是来自于爱因斯坦最初的想法,直接是来自于爱因斯坦写给美国罗斯福总统的一封信,信中警告这种炸弹潜在的力量。爱因斯坦的图像成为牛津科学家字典《Oxford Dictionary of Scientists》的封面,而他的雕像正面对在华盛顿特区的国家科学院(National Academy of Sciences),在林肯纪念馆(Lincoln Memorial)附近。甚至他吐吐舌头的样子也成为受欢迎的T恤图样,成为流行。

“自从爱因斯坦出现后,物理学一直在改变。它不再是个人表演秀”亚伦承认。许多物理实验牵涉数百位科学家,操作高价位微粒对撞器。“但爱因斯坦的传说之一是,他仍然有很多好的物理学理论在外面那里被应用”

物理学变得很大,像一个企业,以致一个人无法独立完成,哈里斯补充,这是从爱因斯坦开始改变的结果。

爱因斯坦是一个固执的思想家,一个在青少年时期放弃德国公民权的人。他是一位对自己意见有很强自信心,但却是“非常不守规矩的人”,约翰说,如果一个人有这般才气必然会在今天的物理实验室中找到一片天,他又说,“问题在于是否能够熬过高中时期这段无聊的经验而毕业。”

“像爱因斯坦的思想家大约每五百年出现一个”在圣路易斯的华盛顿大学物理学家约翰(John Rigden)谈到,他同时也是《爱因斯坦1905:伟大的标准》(Einstein 1905: the Standard of Greatness)的作者。能和爱因斯坦并驾齐驱的物理学家只有伊萨克牛顿(Isaac Newton)及古希腊思想家阿基米德(Archimedes),因为他们有能力深度思考,并制定规范让学者们学习如何看这个宇宙。

对于爱因斯坦的丰功伟绩,爱因斯坦从未达到整合地心引力理论的最后目标-广义相对论-用解释电极和原子力量的量子理论。在他死时,他的企图让他远离了主流物理学,但是理论家仍然正在努力要达成他的整合理论的目标。

参考资料:
1. http://ihome.cuhk.edu.hk/~b105713/article/shawpriceastro.html?s2
2. http://www.asiaa.sinica.edu.tw/outreach/news/news.php?102(http://www.dajiyuan.com)

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