在20世纪,物理学界诞生了两大重要理论:相对论、量子力学。相对论的创作者爱因斯坦同时也是量子力学的奠基人之一,他帮助所有人重新认识了这个真实的世界,在第二次世界大战中,推动了美国原子弹的研制进程,加快了日本的无条件投降。这位伟大的物理学家身上有什么习惯帮助他取得了这些伟大的成就呢?

自由的思维

童年时代的爱因斯坦非常安静,喜欢一个人待着,这显得不合群。但他在独处中找到了解决智力难题的乐趣。尽管不活波外向,但爱因斯坦也有自己的朋友。医学生塔尔梅常给爱因斯坦带来各种书籍,爱因斯坦在他的影响下建立起了自然科学的初步认识。在学校里,爱因斯坦喜欢泡图书馆,阅读各类读物,但却对老师布置的作业敷衍了事。同时,他喜欢挑战权威,崇尚自由,时常旷课,这种态度让他得罪了不少老师。或许正是这个原因,他没能在毕业后留在学校任教。


图像化思考

“天才的思维都是直观的。”图像化思考是爱因斯坦所推崇的。一辆火车前后两端遭受雷击,在车外的路人看到的是两端的雷击同时发生,但车上的人很可能先看到前端雷击,因为火车在飞快的行驶,前端的光线要比后端的光线更快抵达乘客的眼睛。因此,时间是相对的,这便是狭义相对论的发现。广义相对论的诞生也和爱因斯坦的图形化想象场景相关。如果将一颗很重的保龄球放到弹簧床上,弹簧床一定会变形下陷,再扔一颗台球在弹簧床上,它将会向保龄球滚去。将这些类比到宇宙中,质量大的星球就好比那一颗弹簧床上的保龄球,时空发生了弯曲,产生了引力场,光线穿过引力场也一定发生弯曲。

假想实验

在现实中,因为多种因素的影响,很多的物理实验不能实施,人类只有通过想象论证得到理论结果。假想实验的鼻祖伽利略通过斜面球体实验和脑子里的假想推翻了亚里士多德提出的“重物比轻物落的更快”结论,伽利略的比萨斜塔实验在历史上并没有发生过。爱因斯坦在发展自己的广义相对论的过程中,也大量使用了这种假想实验。一个人在一部电梯中,电梯下落,钢缆断了。实验者拿出一块手帕和一只表,接着松开双手。电梯外的观察者以地球为参考系,看到电梯、手帕、表都在做自由落体运动,但是电梯里面的实验者会以电梯为参考系,不用考虑重力影响,手帕、表、电梯都是同种运动状态,所以他以为表和手帕是静止的。这说明,引力会影响人类看到的时空,从而拓展了广义相对论。


人无完人,在40岁以后,爱因斯坦没能接受新的思想与新兴理论。他不认可量子力学,试图建立将电磁、引力、量子力学结合在一起的统一场论,因为在他看来,所谓的不确定性只是人类的认知没有达到应有的高度,“上帝不会掷骰子”是他否定量子力学不确定性的经典名言。但他和领军人物玻尔的私交却很不错。1955年4月18日,爱因斯坦平静地离开了人世。


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