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童年之謎 愛因斯坦擺弄羅盤時,想改變指針的方向,他先是什么,后來又什么,但結(jié)

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童年之謎 愛因斯坦擺弄羅盤時,想改變指針的方向,他先是什么,后來又什么,但結(jié),麻煩給回復

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一個天才的童年,總會有些超乎尋常的故事。

愛因斯坦剛出生時,后腦大得不同一般, 而且頭骨呈棱角形,頭骨的這種異狀,后來永久性地成為愛因斯坦的特征。愛因斯坦的母親 曾為頭胎兒子的異樣頭骨而受驚,愛因斯坦的祖母看到孫子,也低聲嘀咕:“太重了!太重 了!”她不是說孫子的體重,而是孫子大而怪的頭形讓她不安,一個弱小的身軀,如何支撐 得住這個碩大的腦袋?她們當然還不曾意識到:就是這個大而怪的頭腦,將滋生出多么偉大 的意識。 當然,童年時代的愛因斯坦還不可能向世人解釋自己個性的內(nèi)涵。他獨來獨往,時常故 意躲開小伙伴、同學,即使同親人在一起,他也只是一個沉默的聽眾。誰要是破壞了他獨處 的心境,一向沉靜的他會突然爆發(fā)出激烈的情緒。愛因斯坦的妹妹后來回憶說:“每逢那樣 的時刻,他會變得臉色蒼白,鼻尖發(fā)白,不能自制?!庇袔状危瑦垡蛩固咕瓜虮茸约盒?歲 的妹妹扔東西,大發(fā)脾氣。愛因斯坦5歲時,父母為他請了一個家庭女教師。第一次上課 時,愛因斯坦大概發(fā)現(xiàn)自己將失去自由的個人世界,又一次大發(fā)脾氣,向老師扔椅子以示抗 議,愛因斯坦的父母只好結(jié)束這第一次還未開始的教育。不愛和人交往的小愛因斯坦偏喜愛 那些需要耐心和堅韌的游戲,比如用薄薄的紙片搭房子,不成功絕不罷休。 對于童年的愛因斯坦來說,獨立的個性還只是一只“空筐”,它需要充實精神、文化的 內(nèi)涵。第一個裝進這只“空筐”的是什么?是音樂。愛因斯坦3歲的時候,一天,母親波林 坐在鋼琴旁,輕輕地撫弄琴鍵,優(yōu)美動聽的旋律像潺潺溪水,從她的手指下流出。忽然,她 覺得背后有人,她回頭一看,小愛因斯坦正歪著腦袋,全神貫注地傾聽美妙的樂聲。年輕的 母親高興了,她說:“瞧你一本正經(jīng)的,像個大教授!哎,親愛的,怎么不說話呀?”愛因 斯坦沒有回答,他只有3歲,還無法說清激起心靈感應的音樂到底是什么,他那對亮晶晶 的、棕色的大眼睛中卻又分明閃爍著快樂的光輝。琴聲又響了,是貝多芬的奏鳴曲。小愛因 斯坦邁著搖晃的步子,無聲地撲向一個新的世界,那里只有美麗、和諧和崇高。 不愛說話的小愛因斯坦對音樂入迷了,6歲起練習拉小提琴。幾年后,愛因斯坦唯一的 消遣就是音樂,在母親的伴同下,他很快就能演奏莫扎特和貝多芬的奏鳴曲了。 按愛因斯坦的心理氣質(zhì)而言,如果他出生在文藝復興時期,歷史或許把他造就成為一個 杰出的藝術(shù)家,但在19世紀末的德國,一種以科學發(fā)明去探索未知世界的熱潮正在興起。 各種科學發(fā)明以前所未有的聲、光、電、化迅速改變著人們的感官世界,各種技術(shù)上的新鮮 玩意給新一代人帶來無窮的趣味,并吸引著他們興趣,激起他們的求知欲。 科學之光普照著大地,也照亮了小愛因斯坦成長的道路。愛因斯坦上學前的一天,他生 病了,本來沉靜的孩子更像一只溫順的小貓,靜靜地蜷伏在家里,一動也不動。父親拿來一 個小羅盤給兒子解悶。愛因斯坦的小手捧著羅盤,只見羅盤中間那根針在輕輕地抖動,指著 北邊。他把盤子轉(zhuǎn)過去,那根針并不聽他的話,照舊指向北邊。愛因斯坦又把羅盤捧在胸 前,扭轉(zhuǎn)身子,再猛扭過去,可那根針又回來了,還是指向北邊。不管他怎樣轉(zhuǎn)動身子,那 根細細的紅色磁針就是頑強地指著北邊。小愛因斯坦忘掉了身上的病痛,只剩下一臉的驚訝 和困惑:是什么東西使它總是指向北邊呢?這根針的四周什么也沒有,是什么力量推著它指 向北邊呢? 愛因斯坦67歲時仍然為童年時的“羅盤經(jīng)歷”感慨萬千。 他在《自述》中說: “當我還是一個四、五歲的小孩,在父親給我看一個羅盤的時候,就經(jīng)歷過這種驚奇。 這只指南針以如此確定的方式行動,根本不符合那些在無意識的概念世界中能找到位置的事 物的本性的(同直接‘接觸’有關(guān)的作用)。我現(xiàn)在還記得,至少相信我還記得,這種經(jīng)驗 給我一個深刻而持久的印象。我想一定有什么東西深深地隱藏在事情后面。凡是人從小就看 到的事情,不會引起這種反應;他對于物體下落,對于風和雨,對于月亮或者對于月亮會不 會掉下來,對于生物和非生物之間的區(qū)別等都不感到驚奇?!?顯然,人們經(jīng)驗認為“空虛”的空間存在一種什么東西,一種什么力量,迫使著物體朝 特定的方向運動。這件偶然小事雖微乎其微,并發(fā)生在愛因斯坦成為科學家之前很久的時間 里,但這次奇特的經(jīng)歷卻對他后來的科學思考與研究極為重要。后來,“場”的特性和空間 問題是那樣強勁地吸引著這位物理學家。在廣義相對論中,愛因斯坦終于天才地解決了這些 兒童時代就萌發(fā)出來的困惑。不過在當時,它們還只是以樸質(zhì)的本來面貌顯現(xiàn)在他的眼前。 小小的羅盤,里面那根按照一定規(guī)律行動的磁針,喚起了這位未來的科學巨匠的好奇心 ——探索事物原委的好奇心。而這種神圣的好奇心,正是萌生科學的幼苗。愛因斯坦小時候看見爸爸,手上戴著一塊手表,手表旁邊還有圓形的小東西,里面還有指針。愛因斯坦很好奇,問爸爸"這是什么呀?"爸爸說“這叫金羅盤(就是我們所說的指南針)”“爸爸,為什么它的紅色指針總是指向同一個方向???”“這是由于磁力的作用”?!笆裁词谴帕Π??”這個。。。。,這時媽媽說,“好啦好啦,趕快走吧,要不然上班要遲到了!”什么是磁力呢,爸爸為什么不告訴我啊!到了晚上,睡覺的時候,愛因斯坦睡不著,還在想著金羅盤。這時,爸爸推門進來,“你這個小家伙,問題不弄明白,睡不著了”?愛因斯坦問“爸爸,你為什么不告訴我什么是磁力?。俊薄耙驗榘职忠膊恢腊 薄按笕艘灿胁恢赖膯栴}呀”“當然了,這樣吧,如果你喜歡這個金羅盤,爸爸就把它送給你,希望你自己能找到答案,好嗎”“太好了”。成長中的愛因斯坦愛鉆研問題,愛好物理,為以后提出“相對論”奠定了基礎(chǔ)。20世紀上最偉大的物理學家。在物理學的許多領(lǐng)域都有貢獻,比如研究毛細現(xiàn)象、闡明布朗運動、建立狹義相對論并推廣為廣義相對論、提出光的量子概念,并以量子理論完滿地解釋光電效應、輻射過程、固體比熱,發(fā)展了量子統(tǒng)計。并于1921年獲諾貝爾物理學獎。阿爾伯特"愛因斯坦剛生下來時,腦袋特別大,與他身體的比例很不協(xié)調(diào);尤其是后腦勺,不但大,而且有棱有角。要是一般的父母一定會擔心孩子是不是畸形兒,然而阿爾伯特的父親赫爾曼"愛因斯坦卻說:“那可能是因為他那顆腦袋里裝的智慧太多了!”一句話,飽含了他對孩子的期望。轉(zhuǎn)眼,愛因斯坦2歲了,但卻不能像大多數(shù)孩子那樣開始咿呀學語,而且孤僻緘默得讓人生疑,人們再聯(lián)想起那顆不甚正常的頭型,他們簡直不敢再想下去了:“這孩子會不會是個啞巴或者癡呆 ”等小愛因斯坦快3歲時還不會說話。他的母親波琳就對丈夫說:“親愛的,你不是說咱們兒子大腦袋里裝滿了智慧嗎 可是他都這么大了還不會說話,那腦袋里究竟裝了些什么呢!”但是,父親對自己這個大腦袋兒子仍然抱有信心,他說:“你別看他說活晚,等到他會說的時候,一定說起來就沒完!”這個時候,愛因斯坦雖然不會說話,但耳朵對音樂卻極為敏感。有一次,母親在自家的花園里彈鋼琴,當她正彈得起勁的時候,突然發(fā)覺后面有響動,她回過頭去,發(fā)現(xiàn)小愛因斯坦正歪著大腦袋,聚精會神地聽她彈奏,而且看那樣子,分明是已經(jīng)聽得入迷了。她微笑著拍拍愛因斯坦的頭:“我可愛的寶貝,看你入神的樣子,難道你聽懂了嗎 ”接下來,每當母親坐在鋼琴前演奏貝多芬等一些著名作曲家的作品時,他都會悄悄地坐在母親的旁邊靜靜地傾聽。小小年紀的他就懂得音樂不僅可以抒發(fā)內(nèi)心的情感,還可以像畫筆一樣,描繪出藍藍的大海和柔和的月光,真是太美妙了。母親通過一次次地觀察,認為“大頭兒子”肯定有音樂的天賦,于是請來城里一位最優(yōu)秀的小提琴手,做愛因斯坦的家庭音樂教師,專門教他演奏小提琴。愛因斯坦進步雖不是很快,但他非常地刻苦。漸漸地,他已經(jīng)可以斷斷續(xù)續(xù)地演奏部分莫扎特作品的片斷了。小愛因斯坦不會說話,就進入了音樂的世界,究竟在這個世界他看到了什么,誰都不得而知,但有一點是肯定的,那就是他找到了自己所希望的東西。可是,事情并沒有像父親所希望的那樣發(fā)展。小愛因斯坦快到4歲時才開口說話,也并不像父親預料的那樣“說起來就沒完”。相反,整天沉默寡言。小愛因斯坦終于開口說話了,這讓波琳太太一顆懸著的心漸漸地放了下來。不過,這個沉默恬靜的小孩還是有意識地回避與他年齡相仿的伙伴們,從來不跟別的孩子玩,經(jīng)常一個人躲在安靜的地方沉思。母親盡可能多地抽出時間來和小愛因斯坦交流。這樣做的目的,是為了把他從封閉的世界中拉出來,促進其語言的發(fā)育。只要她的兒子能夠把自己所想的事說出來,那么她就可以幫他了。但是,等小愛因斯坦稍稍長大些后,性格也很古怪,他從來不跟同齡的孩子們玩。愛因斯坦5歲時,父母為他請了一個家庭女教師。第一次上課時,愛因斯坦大概發(fā)現(xiàn)自己將失去自由的個人世界,又一次大發(fā)脾氣,向老師扔椅子以示抗議。為此,愛因斯坦的父母只好馬上結(jié)束這第一次還未開始的教育。有一天,愛因斯坦夫婦外出歸來,當他們一推開院門時,不禁大吃一驚:院子里有一座樓房的模型!那模型跟真樓房的樣式幾乎沒有什么區(qū)別,簡直是真樓房的濃縮!等再仔細一看,原來這座微型樓房全是用小廢木塊搭的。而且那些小木塊互相咬合在一起,著力平均,好像一個懂幾何學和力學的中學生搭的。他們不相信這是小愛因斯坦的杰作。父親問小愛因斯坦:“兒子,剛才有誰來了 ” .小愛因斯坦說:“誰也沒來。我不希望有人打擾我!”母親指著樓房模型又問:“那么這幢小樓是誰搭的 ”小愛因斯坦頭也不抬地說:“當然是我搭的了!”母親抱起小愛因斯坦就親個沒完。這件事讓她更加確信小愛因斯坦不像自己表現(xiàn)得那樣笨,而是一個聰明異常的孩子。值得慶幸的是,愛因斯坦的“獨特”之處并沒有被父母視為一種異端而遭受歧視,因此才使愛因斯坦能夠成長為一位偉大的物理學家成為可能。這一點,是值得很多中國的父母借鑒的。在愛因斯坦的童年時,還有一件非常值得一提的事。一天傍晚,下班回來的赫爾曼先生一踏進家門,就對著愛因斯坦的房間大聲喊:“阿爾伯特,快來看看爸爸給你買什么禮物啦!”正在專心練琴的愛因斯坦一聽“禮物”兩個字,便立即興高采烈地從房間里跑了出來。只見爸爸從他的包里取出一個紙盒,然后小心翼翼地慢慢打開它。愛因斯坦好奇地接過來一看,里面裝的是一個圓圓的、像大個兒懷表一樣的東西。只是這個“大懷表”的四周除了均勻的刻度,還相對寫了四個字母:N、S、E、W。它與懷表更大的不同之處還在于它只有一個指針,它正在不停地左右搖擺?!斑@是什么呀 是不是一塊手表啊 可是,上面似乎多了點東西。”愛因斯坦驚疑地問爸爸。“聽我給你講啊,它不是表,表是用來計時的,而有了這個東西,你就可以知道方位了,它是用來確定方向的。”父親耐心地做起了講解員。當愛因斯坦發(fā)現(xiàn)這個羅盤有如此神奇時,眼睛便開始發(fā)亮?,F(xiàn)在,這羅盤奇妙的功能已使愛因斯坦愛不釋手了。他拿著羅盤不停地晃動,不管怎樣搖動,磁針總是指向一個方向——北方?!按裴槥槭裁纯偸侵赶虮狈侥?”愛因斯坦望著神奇的羅盤,像是自言自語地說?!斑@是因為我們所住的地球,有一種磁力,這種磁力將磁針引向北方了?!卑职致犃藧垡蛩固沟脑捄螅托牡亟忉尩?。“這種磁力到底是在地球的什么地方呢 ”“可以說,整個地球到處都有?!币院螅贿B幾天,愛因斯坦常常雙手捧著那個小小的羅盤發(fā)愣。他不斷地嘗試著把它翻轉(zhuǎn),或是緩緩地轉(zhuǎn)動方向,可無論他怎么做,那個小指針始終指著北方。他知道,這是那個看不見、摸不著的地球磁場在起作用呢。他想和那個小指針一起感受這個地球磁場,指針依舊指著北方,而他自己卻什么也沒有感受到。一天,愛因斯坦終于忍不住去問雅可布叔叔,因為雅可布叔叔不僅讀過大學,而且還是一名工程師?!把趴刹际迨澹芙o我詳細說說有關(guān)磁場的事嗎 ”他揚起小臉,眼睛里充滿對知識的渴望?!鞍柌?,你才這么小,怎么就問起這個問題來了?!毖趴刹际迨甯械接悬c奇怪。愛因斯坦小心翼翼地從懷里取出那只羅盤,然后問道:“我看不到磁場,也摸不著。那么它是怎樣讓羅盤的指針指向北方的呢 ”雅可布叔叔對愛因斯坦的問題也感到有點為難,因為他對地球的磁場問題了解得也不是很透徹,只好說:“這個問題我一時也不知道該怎樣回答你,或者,不知道怎么說你才能明白。你現(xiàn)在還小,等你上了中學、大學,就能夠明白了。說實話,很多問題大人也在研究。”“那——磁場看不到也摸不著,我們?nèi)祟愑衷趺粗啦⒋_定它存在呢 ”愛因斯坦沒有辦法,只好退一步問?!八谴嬖诘?。羅盤里的指針不就是很好的證明嗎 其實,世界上很多東西都是我們用眼睛看不見、摸不著的,不過它們的確存在。如引力場,在地球上我們叫它重力場,它也和磁場一樣是存在的。我們把一件東西扔到空中,它又落回到地面上,這就是因為重力場的作用?!睈垡蛩固惯€是聽不太懂,但他潛意識中覺得叔叔說的對,所以認真地點了點頭。雅可布叔叔對愛因斯坦說:“世界上所有自然現(xiàn)象背后都遵循著一定的規(guī)律。這個世界就是由這些看不到卻一定存在的規(guī)律統(tǒng)治著。雖然看不到,但我們卻能夠發(fā)現(xiàn)它,認識它。”“它們和上帝一樣,是嗎 ”雅可布叔叔笑了,說:“有點像。不過它們是兩碼事?!睈垡蛩固剐睦锱沃约涸缛臻L大,那樣,他就可以搞清楚一些事情背后的原因了。愛因斯坦經(jīng)常會陷入苦思冥想之中。雅可布叔叔非常高興,他認為這種平凡而又神圣的好奇心,正是愛因斯坦成長必需的動力!愛因斯坦在學校的時候總是心不在焉,總希望快點下課,好快點兒回到自己那個廣闊的世界中去。愛因斯坦的這種表現(xiàn),當然不會得到老師的喜歡,所以在大多數(shù)老師的眼里,愛因斯坦并不是一個好學生,因為他既不守紀律,又整天顯得心事重重,誰也搞不清楚他到底在想什么。赫爾曼先生為了兒子上學的有關(guān)事宜跑到學校,負責接待赫爾曼的是學校的訓導部主任??粗魅文菑垝焖哪?,赫爾曼小心翼翼地問:“按我的兒子性格特點,將來應該從事什么樣的職業(yè) ”沒想到教導主任競毫不客氣:“不用問了,你的兒子無論做什么,都將會一事無成?!闭f完,他輕蔑地望了愛因斯坦的父親一眼,便低頭開始忙自己的事了。父親手足無措地站在那里,心里非常難受,他不知該說些什么,也不知該做些什么。過了一會兒,那位主任又抬起頭來,把愛因斯坦在學校的一切“不好”的表現(xiàn)一一向赫爾曼介紹,說所有的老師都嫌愛因斯坦性格孤僻,大腦遲鈍,并指責他“不守紀律、心不在焉、想入非非”等等。“偏見,這一切都是偏見造成的。我的兒子,阿爾伯特"愛因斯坦是一個好孩子!”赫爾曼在心里恨恨地說。后來,愛因斯坦因為沉醉于自學,被學校勒令退學。父親依然堅持:“我的兒子,阿爾伯特"愛因斯坦是一個好孩子!”大家想一想,愛因斯坦4歲才開口說話,從小性格古怪,甚至有些木訥,上小學時成績不好,中學時被勒令退學,在常人眼里,這是不是一個笨孩子 可是,愛因斯坦的父母用賞識的眼光發(fā)現(xiàn)了他超人的音樂天賦,發(fā)現(xiàn)了他可貴的探索精神,從此為他打開了通向廣闊人生的大門。愛因斯坦成功了,但一切首先取決于他父母教育的成功。阿爾伯特·愛因斯坦,世界十大杰出物理學家之一,現(xiàn)代物理學的開創(chuàng)者、集大成者和奠基人,同時也是一位著名的思想家和哲學家。愛因斯坦1900年畢業(yè)于蘇黎世聯(lián)邦理工學院,入瑞士國籍。1905年獲蘇黎世大學哲學博士學位。曾在伯爾尼專利局任職,在蘇黎世工業(yè)大學、布拉格德意志擔任大學教授。1913年返德國,任柏林威廉皇帝物理研究所所長和柏林洪堡大學教授,并當選為普魯士科學院院士。1933年因受納粹政權(quán)迫害,遷居美國,任普林斯頓高級研究所教授,從事理論物理研究,1940年入美國國籍。 有一句熟悉的格言是:“任何事都是相對的?!钡珢垡蛩固沟睦碚摬皇沁@一哲學式陳詞濫調(diào)的重復,而更是一種精確的用數(shù)學表述的方法。此方法中,科學的度量是相對的。顯而易見,對于時間和空間的主觀感受依賴于觀測者本身。 在愛因斯坦小的時候,有一天德皇軍隊通過慕尼黑的市街,好奇的人們都涌向窗前喝彩助興,小孩子們則為士兵發(fā)亮的頭盔和整齊的腳步而向往,但愛因斯坦卻恐懼得躲了起來,他既瞧不起又害怕這些“打仗的妖怪”,并要求他的母親把他帶到自己永遠也不會變成這種妖怪的國土去。中學時愛因斯坦放棄了德國國籍,可他并不申請加入意大利國籍,他要做一個不要任何依附的世界公民……大戰(zhàn)過后,愛因斯坦試圖在現(xiàn)實的基礎(chǔ)上建立他的世界和平的夢想,并且在“敵國”里作了一連串“和平”演說。他的思想和行動,使他險遭殺身之禍:一個抱有帝國主義野心的俄國貴族女刺客把槍口偷偷對準了他;德國右翼刺客們的黑名單上也出現(xiàn)了阿爾伯特·愛因斯坦的名字;希特勒懸賞兩萬馬克要他的人頭。為了使自己與這個世界保持“和諧”,愛因斯坦不得不從意大利遷到荷蘭,又從荷蘭遷居美國,而且加入了美國國籍。他認為,在美國這個國度里,各階級的人們都能在勉強過得去的友誼中生存下去。 (節(jié)選自《應用寫作》學術(shù)月刊1985年第5-6期《愛因斯坦的反省》) 十九世紀末期是物理學的大變革時期,愛因斯坦從實驗事實出發(fā),重新考查了物理學的基本概念,在理論上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推動了天文學的發(fā)展。 他的廣義相對論對天體物理學、特別是理論天體物理學有很大的影響。愛因斯坦的狹義相對論成功地揭示了能量與質(zhì)量之間的關(guān)系,堅守著“上帝擲骰子”的量子論詮釋(微粒子振動與平動的矢量和)的決定論陣地,解決了長期存在的恒星能源來源的難題。 近年來發(fā)現(xiàn)越來越多的高能物理現(xiàn)象,狹義相對論已成為解釋這種現(xiàn)象的一種最基本的理論工具。其廣義相對論也解決了一個天文學上多年的不解之謎——水星近日點的進動(這是牛頓引力理論無法解釋的),并推斷出后來被驗證了的光線彎曲現(xiàn)象,還成為后來許多天文概念的理論基礎(chǔ)。 2009年10月4日,諾貝爾基金會評選“1921年物理學獎得主愛因斯坦”為諾貝爾獎百余年歷史上最受尊崇的3位獲獎者之一。(其他兩位是1964年和平獎得主馬丁·路德金、1979年和平獎得主德蘭修女。)

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