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第一节 小公务员的大发现（第1页）

一年以后，米列娃生下了一个儿子，起名汉斯·爱因斯坦。儿子的出生给爱因斯坦带来了欢乐，也带来了沉重的负担。他本来已经拉着专利局和物理学研究两辆沉重的车，现在又套上了家庭这辆车。

这是奇迹，是人的智慧、精力和耐性极度发挥的奇迹。

每天一大早，这个专利局的小公务员，就会用婴儿车推着汉斯，昂首阔步走在街道上。这时候的他，头发仍然凌乱，依然趿着旧皮鞋，破毛线背心外面还是套着那件黑皮外套。

爱因斯坦迈着庄重的步子，每走十几步就停下来，从上衣口袋里拿出纸片和铅笔，写下几行数字和公式。然后，他会低头看一眼恬（tián）睡的儿子，抬头看一下钟楼上的那座大钟，又向前走去。

时间一到，在尽完父亲的职责之后，他就会赶紧回到克拉姆胡同，把儿子交给米列娃，然后，自己就会钻到一角去做他未完成的计算。

这个年轻人，头脑里激荡着实验、

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爱因斯坦在平凡的岗位上创造着奇迹。

假设、公式和定律，眼中闪耀着奇异的光彩，手在飞快地书写，那一个个奇妙的数学符号，将构造出一个新的世界。这个年轻人有勇气，有决心，他要解决物理学中最困难的“以太之谜”。这个难解的谜，困惑了多少物理学家！现在，这个年方26岁的小公务员已经披挂上阵，他要来解这个谜了。

经过不懈的努力，爱因斯坦终于找到了解开以太之谜的金钥匙。像山里的溪水，被巨石拦住去路，流水积聚起来，一旦溢出，即为飞瀑，奔腾跳跃，一泻千里。现在，爱因斯坦的笔在飞驰，像发狂一样……

五个星期以后，爱因斯坦写成了《论动体的电动力学》。以前他还写了三篇论文，连同刚写成的这一篇，一共有四篇了。在这四篇论文中，他挑了分量最轻的那篇寄到苏黎世的联邦工业大学。这次，大门向他敞开了，他成了爱因斯坦博士。但是，当不当博士对他来说并不重要，重要的是另外三篇论文，他把它们寄到了莱比锡。

在伯尔尼的岁月里，爱因斯坦在科学上取得丰硕的成果，第一批研究结果的问世，就像闪电划破了时代的夜空一般。1905年，是硕果累累的一年，对物理学史来说，则是革命的一年：相对论诞生了！

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爱因斯坦在26岁时就取得了骄人的成绩，这与他从孩童时代起就善于思考、不断努力是分不开的。

在这一年，莱比锡出版的《物理学纪事》杂志上一共发表了爱因斯坦的三篇论文。一篇是讨论布朗运动的，用最有力的证据证明了分子的存在；一篇是发展普朗克的量子论的，提出了光量子假设；第三篇就是《论动体的电动力学》，这是相对论的第一篇论文，它开创了物理学的新纪元。一个科学家热情高涨地对其他科学家们说：“爱因斯坦的相对论与哥白尼的日心说一样，具有划时代的意义！”

一个26岁的青年，一个在伯尔尼专利局里默默无闻的小职员，利用业余时间进行着科学研究，在物理学的三个未知领域里齐头并进，同时取得了巨大的成果，这在科学史上，的确是一个奇迹。天才，一个真正的天才！人们也只好这样解释。可是，爱因斯坦却不这么看。他对为他写传记的作家塞利希说：“我没有什么特别的才能，不过喜欢寻根究底地追究问题罢了。”

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爱因斯坦在骄人的成绩面前仍然非常谦虚。

但不管怎么说，爱因斯坦是物理学史上当之无愧的革命者。以爱因斯坦为代表的新一代物理学家，创立了相对论和量子力学。

从时间顺序看，爱因斯坦在1905年的创造性研究中，最早的研究工作是分子物理学。爱因斯坦关于热运动的主要研究内容，是用统计方法分析原子、分子运动问题，以及研究运动和热之间的关系问题。在这方面，爱因斯坦的工作超过了奥地利天才的物理学家波尔兹曼和美国科学家吉布斯的研究成果，他在物理学方面的探索深度胜过数学的论证。同时，在波尔兹曼的思想引导下，他把概率作为热学的数学演算基础。

所有的这些问题，都是爱因斯坦单独研究出来的，以至有人曾经对玻恩说：统计力学的所有具有重要特点的新发现全是爱因斯坦搞出来的。

这位年轻人之所以会研究分子物理学，主要的目的就是为了借助可靠的结果，为他笃信的原子论的正确性提供论据。

当时，许多人都否定分子和原子的存在。他们发出了自己的疑问：“存在原子吗？”“存在分子吗？”“多大？”“什么样子的？”

爱因斯坦相信世界是物质的，他也相信原子和由原子组成的分子是存在的。但是，怎样才能用最有力的证据证明原子和分子存在呢？

为了解决这个问题，他开始研究分子运动论。原来，早在那些失业的日子里，爱因斯坦就已经开始研究分子运动论了。现在，坐在专利局的办公室里，他要研究的对象是布朗运动。

在《分子热运动论所要求的平静液体中悬浮粒子的运动》一文中，爱因斯坦以统计的方法论证了悬浮粒子的运动速度及其颗粒大小与液体的黏滞系数之间存在着可用实验检验的数量关系。1908年，法国物理学家佩兰通过实验，完全证实了“布朗运动的爱因斯坦定律”。由于这项工作，佩兰荣获了1926年诺贝尔奖。

爱因斯坦对于热运动的研究，不仅对专业学科十分重要，而且在认识论上还具有重大意义。它说明：某些自然科学家否定和怀疑原子论是没有道理的。爱因斯坦对分子观念的证明是令人信服的，以至连马赫和另一位原子论的坚决反对者奥斯瓦尔德也声称“改信原子学说”了。

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爱因斯坦多年的不懈努力终于开花结果。

爱因斯坦对于布朗运动的理论研究，成功地继承了过去分子物理学的工作，并使它获得了完满的结果。他在光学理论方面的研究工作是同已经取得的发现分不开的。不过，这一研究工作，一开始就具有革命性：它意味着科学发展史上的一次“飞跃”。

1905年，爱因斯坦的另一篇论文《有关光的产生和转化的一个试探性观点》问世了。在以后的几年中，他还发表了几篇有关量子物理学的论文。

在光的新理论中，爱因斯坦以普朗克1900年提出的假设为基础，认为：在热辐射过程中，能量的放出和吸收都是以不连续方式进行的；能量的最小数值叫量子，它的数值取决于基本作用量h-—“普朗克常数”，每次放出和吸收的辐射能都是这个数值的整数倍。

爱因斯坦在思想方法上没有任何保守性，他很少顾及权威和因袭的教条，因而进一步发展了普朗克的思想，迈出了勇敢的第一步。

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爱因斯坦敢于对权威提出质疑。

他认识到，正确运用普朗克假设之后，光的学说便焕然一新：虽然光是在空间连续传播的一种波动现象，但光仅能集中于特定地点，产生物理作用。因此，光具有不连续的颗粒特性，它可以是一束光量子，即“光子”。

爱因斯坦用下面的比喻解释过光子假说和普朗克理论的相互关系：“如果啤酒总是装在可容一品脱的瓶子里出售，由此完全得不出啤酒是由等于一品脱的不可分割的部分所组成的结论。”

爱因斯坦的光量子学说，以最简练的方式阐明了“光电效应”，这种效应的基础是光与电子之间进行能量交换。这样便解释了光束打到金属上时，为什么能把电子从其表面上拉出来。这些电子在脱离金属表面之后的动能，与光源的强度无关，而完全取决于其颜色，在紫外光的情况下，电子的动能最大。10年之后，美国实验物理学家密立根的研究证明：爱因斯坦对于光电效应的解释是正确的。

爱因斯坦关于光的新理论，究竟超过他同时代自然科学家的思想境界有多远，这从1913年柏林第一流的物理学家们的评论中可以一目了然。当爱因斯坦被任命为柏林科学院院士时，他们在赞扬了他在科学上的多方面成就后，要大家特别重视他的光量子假说：“他在探索过程中，往往会超出预想目标，比如在光量子假说方面就是这样，因而对他作出评价不会太困难。在精密自然科学中，一次冒险也不作，便不会有真正的创新。”

爱因斯坦关于光的新理论，在哲学上从两个方面说来是重要的：其一，证明了普朗克在热辐射问题上发现的量子现象并非是辐射现象所特有，而在一般物理过程中都有表现。这样，由于普朗克的发现而动摇了的旧的形而上学观念，即大自然不作飞跃的观点彻底垮台了。其二，爱因斯坦的研究结果，揭示了光的两重性。原来光既是微粒，又是波动。于是，光的辩证矛盾得以证实。

爱因斯坦的发现使惠更斯和牛顿彼此对立的光学理论统一起来，在更高一级上成为天才的假说。它是自然界中辩证法的光辉范例。后来，爱因斯坦也时常感到遗憾，因为人们都认为他是“相对论之父”。他在“相对论争论”中曾经对荷兰朋友说过：“为什么总是在我的相对论上饶费口舌？我还干了其他有用的、或许是更好的事情嘛！”

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爱因斯坦的贡献不止限于一个领域。

创始人，他仍然是科学史上最伟大的物理学家之一。他有关热运动、光量子理论和固体比热等问题的研究，对于自然科学的进一步发展有着极其重要的意义。然而，相对论无疑是他最重要的成就。与他其他的研究工作相比，相对论对自然科学思想体系产生了更深远的影响，它的作用远远超出哲学思想的范畴。它引起了一场最激烈的争论，也正是它点燃了爱因斯坦誉满天下的火炬。确实，爱因斯坦如果不是相对论的相对论的数学公式是举世闻名的：E=mc2在今天几乎变成了成语。它表明能量（E）的转换与相应的质量（m）的转换是分不开的；而光速（c）的平方是比例系数，表示质量可以转换为能量。爱因斯坦关于质量和能量等价性的发现，简化了物理守恒定律的内容。长期以来，彼此分立的质量守恒和能量守恒定律，现在可以合并为一条定律：对于一个闭合的物质系统来说，质量和能量的总和在所有的过程中是不变的。

我的一句话感受

学习就需要有一种刨根问底的劲头，一旦遇到问题，就要多问几个“为什么”，积极寻找答案。

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