早年生活
阿尔伯特·爱因斯坦于1879年3月14日出生在德国乌尔姆市。他小时候说话很晚,大约三岁才能说完整的句子。他后来说自己学东西比较慢,喜欢安静地独自思考。他的家人在他还是婴儿时搬到了慕尼黑,父亲经营一家小型电气设备公司。就连还是小孩子的时候,阿尔伯特就对父亲给他看的一个指南针着了迷——他总是忍不住想,是什么看不见的力量让指针动了起来。
爱因斯坦在学校过得并不顺利。他不喜欢德国学校严格的规定和死记硬背,经常和老师发生冲突。十六岁时,他尝试进入位于瑞士苏黎世的瑞士联邦理工学院,但第一次没有通过入学考试。他不得不在瑞士阿劳镇的一所学校多学一年,才终于考上。进入学院后,他学习了物理和数学,于1900年毕业。
1905年,爱因斯坦迎来了一个非同寻常的年份,科学家们现在称之为"奇迹年",拉丁语为Annus Mirabilis。在瑞士伯尔尼的一个专利局担任职员期间,他发表了四篇开创性的科学论文。其中一篇论文提出了他的狭义相对论,改变了我们对空间和时间的理解。同年,他写下了科学史上最著名的公式:E=mc²,证明了质量和能量是同一事物的两种形式。
十年后的1915年,爱因斯坦发表了广义相对论。这一理论彻底重新定义了引力——爱因斯坦证明,引力并非简单的拉力,而是像太阳这样的巨大天体实际上会弯曲其周围的时空结构。想象一下把一个保龄球放在绷紧的床单上,看它如何在中间压出一个凹陷——行星弯曲周围空间的方式与此类似。科学家们在1919年的日食期间检验了这个想法,结果与爱因斯坦的预测完全吻合。一夜之间,爱因斯坦成了世界上最著名的科学家。
1921年,爱因斯坦获得了诺贝尔物理学奖,但并不是因为他著名的相对论。他获奖是因为解释了光电效应,这有助于证明光是由称为光子的微小能量包组成的。这一发现很重要,因为它为量子物理学——一门全新的科学分支——奠定了基础。光电效应还带来了太阳能电池板等实用发明,能将光转化为电能。爱因斯坦的诺贝尔奖奖章如今是有史以来最珍贵的科学奖项之一。
当阿道夫·希特勒和纳粹党在德国掌权后,像爱因斯坦这样的犹太人生活变得非常危险。1933年,爱因斯坦离开德国,移居美国,定居在新泽西州的普林斯顿。他在高等研究院担任职务,在那里工作了余生。1940年,他自豪地成为美国公民。爱因斯坦利用自己的名声,大声反对种族主义、战争和不公正,是民权运动的坚定支持者。
爱因斯坦的思想改变了物理学几乎所有领域。他的公式E=mc²帮助科学家理解了核能,正是它为太阳和恒星提供了能量。广义相对论使研究黑洞、大爆炸和宇宙膨胀成为可能。没有爱因斯坦的工作,就不会有GPS卫星——这些卫星依赖他的方程来保持精确的时间。他被广泛认为是有史以来最伟大的科学家之一。
阿尔伯特·爱因斯坦于1955年4月18日在新泽西州普林斯顿去世,享年76岁。他去世后,一位医生保存了他的大脑用于科学研究,希望了解是什么让他如此聪明。他的名字已经成为天才的代名词——当某人非常聪明时,人们常常称他们为"爱因斯坦式的人物"。他1905年奇迹年的四篇论文至今仍被世界各地的物理系学生研读。爱因斯坦曾说,想象力比知识更重要,他的一生证明了好奇心和想象力能带着一个人走多远。