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27, 6月 2022
爱因斯坦真的有传说中的那么厉害么?

什么叫做厉害?其实很难定义,如果你要问爱因斯坦体育好不好?我觉得那真未必。所以,厉不厉害还是要圈定范围,至少在“理论物理学”领域当中,300多年来的发展,他可以跻身前三。美国有位著名的学者麦克·哈特曾经出版过一本《影响人类历史进程的100名人排行榜》,爱因斯坦排在了第10名,前面只有一个排名第2的牛顿是科学领域学者。

我们从小就看到一个关于爱因斯坦的故事,传说他小时候成就不好,尤其是数学,只考了1分,后来能够有如此大的成就,是因为爱因斯坦坚持不懈的努力。这当然是一个很好的鸡汤。

但实际上,并非如此,爱因斯坦早期在德国上学,德国的分制是1~5分,1分是最高分,5分是最低分,也就是说,爱因斯坦并不是数学不好,相反,他的数学是相当好。后来,他到瑞士上学,瑞士是1~6分的分制,6分是最高分,1分是最低分。他当时的成绩单还被诺贝尔奖委员会公布出来。从这张成绩单当中,我们可以看到,数学和物理的成绩非常高。

10岁时,就开始阅读哲学著作;12岁时,自学欧几里德几何,之后开始自学高等数学;16岁时,自学完微积分,还撰写了他人生当中的第一篇物理学论文《磁场里以太的状态的研究》。所以说,爱因斯坦从小就展现出来了极高的天赋。但这里并不是刻意要吹捧他,以上都是客观事实,同样是伟大的科学家,牛顿就没有像爱因斯坦这样,从小展现强大的天赋。牛顿的天赋异禀是到了大学当中才显现出来的。

光电效应使得爱因斯坦被认为是量子力学的奠基人之一。(虽然,他后来走到了量子力学的对立面。)他用数学语言描述了布朗运动,而布朗运动则是证明分子存在的证据。第三和第四篇都属于狭义相对论,前者爱因斯坦统一了“时间”和“空间”,后者爱因斯坦统一了“质量”和“能量”,并给著名的质能等价公式:E=mc^2。到了1915年,他提出了广义相对论。

很难想象,如果有个生活在我们这个时代的物理学家穿越到1905年,他有没有胆量一口气发表出这四篇论文。更何况此时的爱因斯坦年仅26岁,放到现在,很多人也才刚刚硕士毕业没多久,某种程度上看,爱因斯坦是超越那个时代的存在。而20世纪物理学最重要的两大理论:量子力学和相对论。他是量子力学的奠基人,同时他几乎以一人之力建立了整个相对论。

除了相对论,布朗运动,光电效应,爱因斯坦在其他许多领域都有很重大的学术成果,比如:宇宙学,波色爱因斯坦凝聚态等等。

如果放眼整个物理学史,也就只有牛顿和麦克斯韦可以与爱因斯坦媲美,因此,我们说,爱因斯坦是理论物理学历史上前三顺位的存在。

也正是这些成就,使得很多人怀疑爱因斯坦的大脑是异于常人的,在爱因斯坦去世后,有位医生就窃取了爱因斯坦的大脑。不过,后来科学家真的对爱因斯坦的大脑进行了分析,发现爱因斯坦的大脑并没有异于常人的地方,相反,他的大脑还要比一般人稍微小一点。

上文我们都是在理论物理学领域讲述爱因斯坦的过人之处。但与此同时,爱因斯坦是一个极具叛逆性格的存在。他在16岁时,为了逃兵役,主动放弃了自己德国的国籍,成为了一个无国籍的人。

他的叛逆贯穿始终,包括在物理学领域,狭义相对论中有个“光速不变原理”,在爱因斯坦之前,物理学家始终不愿意相信光速在任何惯性系中都是不变的,比如:电磁学的大神洛伦兹,数学家庞加莱。

这其实是被经典物理学的思维所束缚,而爱因斯坦很坦然地接受了这点,这也是为什么他能提出相对论的原因。杨振宁就曾经在一篇文章中讲到这一点,他说:

正是 26 岁的爱因斯坦敢于质疑人类关于时间的原始观念,坚持同时性是相对的,才能打开了通向微观世界的新物理之门。

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