1、愛因斯坦 (Albert Einstein) (1879-1955) 在原子科學的領域裡,愛因斯坦的名望凌駕於其他科學家之上,且歷久不衰。這位具有猶太血統的科學家,幼年在德國渡過,高中時遷居義大利,大學時代則在瑞士蘇黎世工藝學院就讀。 瑞士蘇黎世工藝學院 在 1900年愛因斯坦完成了大學的學業。 1902年任職於瑞士專利局,工作乏味,下班後在家中進行自已所喜歡的研究。在他 26歲時,也就是1905年,愛因斯坦共計發表了 4篇論著,其中一篇 光電效應 使他在 1921年榮獲諾貝爾物理獎。 最引人注目的是他所提出相對論的質量和能量的關係,這兩者是一體的兩面,可以互相轉換,這導致核能的實現 (質量的
2、損失可以轉變成能量 )。 E=mc 1912年秋天愛因斯坦回瑞士母校任教,他的座右銘為 研究的目的在追求真理 ,時常告誡學生不要選擇輕鬆的途徑。1914年他遷居柏林,任職於普魯士皇家科學院及柏林大學。由於身具猶太人血統,在德國受到歧視,他於 1931年接受美國普林斯頓高級研究所的邀請,於第二年離開德國前往美國。 1938年德國在希特勒統治下已經發現以中子撞擊鈾會產生核分裂的現象。美國科學家乃上書羅斯福總統,由愛因斯坦具名簽署,信中建議展開鈾實際用途的研究,終於研製出核武器。第二次世界大戰戰後愛因斯坦倡議原子能的和平用途,阻止戰爭的再發生。愛因斯坦一生和志同道合的朋友共同探討科學的未知領域,休閒
3、生活則為演奏音樂與讀書,淡泊明志,為本世紀的科學巨人。 1905年,愛因斯坦 26歲,在沒有任何名師指導,缺乏研究的儀器和資料下,他利用一切空餘的時間,完成了 4篇革命性的論文。其中一篇 分子大小的新測定法 為他贏得了博士學位;另外其它三篇分別是:第一篇是解釋 光電效應 的文章。由一個嶄新的角度來探討光的輻射和能量,他認為光是由 分離的粒子 所組成。17年後這篇論文使他獲得諾貝爾獎。 愛因斯坦的理論 第二篇是證明膠體溶液中的 布朗運動 。1827年英國植物學家布朗做了一個實驗,他將花粉灑在水裡,然後用顯微鏡觀察,發現花粉不斷在舞動,這種現象稱為布朗運動。愛因斯坦以獨特的眼光分析是微小的水分子在
4、作祟,還利用數學方法計算出分子的大小和亞佛加厥常數,證明分子的存在。 3年後,法國物理學家佩蘭通過實驗印證了愛因斯坦的理論。 最重要的一篇 論運動物體的電動力學 ,就是所謂的 狹義相對論 ,愛因斯坦在論文中提出了兩個原理: 光速恆定 以及 相對性原理 這兩條原理有著驚人的推論,它根本地改變了牛頓的時空觀、改變了人類對宇宙的看法,將牛頓定律視為一個特殊例子,只有在速度很慢時才適用。 狹義相對論的問題發表後,愛因斯坦著手 廣義相對論 的問題,整整思考了八年。廣義相對論實質上是萬有引力的問題,愛因斯坦在大學時代同學格羅斯曼的幫助下掌握了數學形式,並用於表達他的物理思想。 1913年,他們合作發表了論文 廣義相對論和引力理論綱要 ,1916年 3月,發表了總結的論文: 廣義相對論基礎 ,在這篇僅 60頁的文章裡,愛因斯坦假定 重力不是一個力,而是在時空連續體 (space-time continuume)中一個扭曲的場 ,而這個扭曲是由於質量存在造成的。這篇論文被認為是 20世紀理論物理研究的最高峰。