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愛因斯坦 - Coggle Diagram
愛因斯坦
生平
婚姻與家庭
愛因斯坦與米列娃的一封早期往來信件中透露他們在婚前曾有一名稱為麗瑟爾的女兒。麗瑟爾的命運至今仍舊未知。愛因斯坦可能從未見過麗瑟爾。在1903年9月一封寫給米列娃的信裏,內容暗示女嬰可能被收養或死於猩紅熱。第一次世界大戰結束後,他倆已分居5年,他們正式於1919年2月14日離婚。他為了離婚把光電效應的諾貝爾獎金全部給了米列娃,
愛因斯坦與第一任妻子米列娃,1912年
第二任妻子愛爾莎·愛因斯坦是他的表姐。他們在1919年6月2日結婚。1933年,為了逃避納粹德國,他們移民到美國,居住在普林斯頓。兩年後,愛爾莎被診斷出患有心臟與腎臟疾病,必須臥床休息。她的病情迅速惡化,並於1936年過世。1935年,他的繼女瑪歌將他介紹給瑪格麗塔,之後兩人墜入戀愛。
愛因斯坦與第二任妻子愛爾莎
瑞士專利局
愛因斯坦在專利局的工作很多都是與電信號傳遞、機電時間的同步化這類技術問題有關,這兩類技術問題也時常會明顯地出現在愛因斯坦的思想實驗裏,而這些思想實驗最終導致愛因斯坦作出關於光的性質與時空之間的基礎關聯的大膽結論
學術生涯
愛因斯坦最早於1900年已在極具權威性的德國《物理年鑑》發表論文《毛細現象的結論》,由於這篇論文的基本猜測並不正確,其對於日後物理學的發展並沒有給出任何實質貢獻。1905年,他的博士論文《分子大小的新測定法》終獲接受。同年,他發表了關於光電效應、布朗運動、狹義相對論、質量和能量關係的四篇論文,在物理學的四個不同領域中取得了歷史性成就。該年被後人稱為「愛因斯坦奇蹟年」
愛因斯坦榮獲諾貝爾物理學獎後的官方肖像
二戰和曼哈頓工程
愛因斯坦支持和平主義,他正在專心研究統一場理論,並不清楚核子研究的最新發展因斯坦被説服藉助其崇高聲望和西拉德寫信給美國總統富蘭克林·羅斯福。他們還建議美國政府注重並直接介入核武器研究。這封信被認為是,美國在參與二戰前夕,展開大規模核武器研究的關鍵激勵因素。羅斯福不能冒險讓希特勒搶先掌握原子彈技術。由於愛因斯坦的信件,美國加入研製原子彈競賽,依託其巨大的材料、金融、科學資源展開曼哈頓計劃,成為在二戰中唯一成功研製出原子彈的國家
早年生活與教育
愛因斯坦於1879年3月14日出生在德國之符騰堡王國烏爾姆市。父親是一名商人。母親從小受到良好教育。1880年,舉家遷往慕尼黑,愛因斯坦的父親與叔叔在那裏經營一間電器公司,專門設計與製造電器。愛因斯坦5歲時進入一所天主教小學就讀。8歲時,他轉學到路特波德文科中學,父親的電器公司,因競爭而被迫於1894年關閉,全家隨後搬至義大利帕維亞,只有愛因斯坦繼續留在慕尼黑完成學業。嚴格專制的校風與機械式的學習方式令他難以忍受,那年年底,,他毅然決然地離開學校,搬去帕維亞與家人會合,在義大利的時期,年僅16歲的他撰寫了有生以來第一篇理論物理論文,標題為《論在磁場裏乙太狀態的研究》1895他進入瑞士阿勞的阿勞州立中學讀書。隔年9月,他成功通過瑞士高中畢業考試,大部分學科都獲得優良成績,特別是在物理與數學兩個學科,都得到了最高分6分1896年,17歲的愛因斯坦獲准進入蘇黎世聯邦理工學院師範系數理科學習物理。他在那裡遇到未來妻子米列娃·馬利奇。同班六名學生中,米列娃是唯一女性,她比愛因斯坦大三歲。愛因斯坦與米列娃在物理方面有共同的興趣與目標,久而久之漸漸擦出愛情火花。1900年,愛因斯坦獲得教學文憑,平均分數為4.9,是全班五名學生中第四名;米列娃的平均分數為,是最後一名,校方不准她畢業,必須留級一年。有些人認為,米列娃與愛因斯坦合作寫出著名的1905年論文,但物理歷史學者經過仔細研究後,找不到任何證明她做出實質貢獻的依據。
3歲時的愛因斯坦
14歲時的愛因斯坦
離世
愛因斯坦69歲時被診斷出患有腹主動脈瘤,著名腸胃科權威醫生魯道夫·尼森是他的開刀醫生,他用玻璃紙緊緊包住葡萄柚尺寸的瘤,試圖促使血管纖維化,降低破裂的風險。愛因斯坦可能因此手術多活了幾年。1955年4月13日,愛因斯坦的腹主動脈瘤破裂,引起內出血享壽76歲。然而,病理學家托馬斯·哈維醫生在驗屍過程中未經愛因斯坦的家人允許就私自取下愛因斯坦的大腦並自行保存,他希望未來神經科學研究能夠發現愛因斯坦那麼聰明的原因
晚年時的愛因斯坦
主要科學成就
廣義相對論
愛因斯坦領悟到重力可以定義為時空的彎曲,對於重力的詳細描述必須用到幾何,1913年他《廣義相對論和重力理論綱要》。在這篇論文裏,他們給出的場方程式很像後來的愛因斯坦場方程式,具有非常有限的協變性,這場方程式後來被稱為「草稿場方程式」。1915年11月,愛因斯坦一連串發表了四篇關於廣義相對論的論文。第三篇論文《用廣義相對論解釋水星近日點運動》詳細分析水星的反常進動現象,所得到的理論數值與實驗數據完全符合,並且還修改先前對於光子路徑在重力場中發生的偏折所做的估算,這修正後來也成功通過實驗檢試。第四篇論文《重力場方程式》終於給出具有廣義協變性的場方程式,後來稱為愛因斯坦場方程式,這方程式能夠描述重力場和物質彼此之間的交互作用;如同約翰·惠勒所說,物質告訴時空怎樣彎曲,空間告訴物質怎樣移動。在弱重力場的狀況下,愛因斯坦場方程式必須與牛頓萬有引力定律相互嚙合,而在零重力場的狀況下,愛因斯坦場方程式又必須與狹義相對論相互嚙合
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光子與能量量子
愛因斯坦得到了一個結論,頻率為f的光束是由能量為hf的光量子所組成;其中,h為普朗克常數。愛因斯坦並沒有對這結論給出很多解釋,實際而言,他並不確定光量子與光波之間的關係。但是,他的確建議這點子能夠解釋某些實驗結果,尤其是光電效應
光電效應示意圖:來自左上方的光子衝擊到金屬板,將電子逐出金屬板,並且向右上方移去
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心得
我覺得愛因斯坦是一個非常有自己想法的人,他對於自己有興趣的事研究起來都很認真,研究事情都會努力到搞清楚為止,而且雖然他非常的聰明,但是他個性和藹又謙虛,受到大眾的尊敬,它讓我知道有能力的人要有怎麼樣的態度還有對研究事物時的態度
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