¿Quién es el físico más grande de la historia y por qué?
Teoría especial de la relatividad. En junio de 1905, Einstein creó la teoría especial de la relatividad, lo que desencadenó una revolución en la física. Cambia los conceptos básicos tradicionales de espacio-tiempo, masa, momento, energía, etc., y revela profundamente la unidad del espacio-tiempo como forma de existencia material, así como varias formas de movimiento físico: la unidad del movimiento mecánico. y el movimiento electromagnético, y la unidad de dos tipos de movimiento (momento y energía), por lo que
relatividad general. En una época en la que la mayoría de los físicos no entendían la relatividad especial, Einstein continuó avanzando en su teoría. En 1907 propuso el principio equivalente de campo gravitatorio uniforme y aceleración uniforme. Después de ocho años de ardua exploración, con la ayuda de su antiguo compañero de clase Grossman y la aplicación de la geometría de superficies de Riemann, finalmente se estableció la teoría general de la relatividad en 1915438+05. La relatividad general revela además la relación unificada entre el espacio-tiempo de cuatro dimensiones y la materia como la unidad del tiempo y el espacio, y revela profundamente que el tiempo y el espacio no pueden existir independientemente sin materia. La estructura y propiedades del espacio dependen de la distribución de la materia, y la gravedad entre la materia es sólo una manifestación de la curvatura del espacio.
Teoría cuántica de la luz. Ya en marzo de 1905, Einstein escribió el artículo "Una visión iluminadora sobre la generación y transformación de la luz", proponiendo la hipótesis cuántica de la luz y extendiendo el concepto cuántico de Planck a la propagación de la radiación en el espacio. La teoría cuántica de la luz de Einstein revela la naturaleza cuántica de la luz. La luz no sólo se considera una onda, sino también una partícula, un compuesto de partículas y ondas. Para los fenómenos estadísticos promedio, la luz muestra la naturaleza ondulatoria; para los fenómenos de fluctuación instantánea, la luz aparece en forma de partículas, revelando así la dualidad onda-partícula de las partículas microscópicas.
La propuesta de la teoría cuántica de la luz encontró la oposición de casi toda la generación anterior de físicos. Todavía en 1913, Planck pensaba que se trataba de un error de Einstein. A pesar de esto, Einstein se mantuvo solo y persistió en la teoría cuántica. En 1906, publicó el artículo "La teoría de la radiación y la teoría del calor específico de Planck", que extendió el concepto cuántico a la vibración dentro de un objeto y explicó con éxito la relación entre el calor específico y la temperatura de los sólidos a bajas temperaturas.
El artículo de Einstein de 1916 "Teoría cuántica de la radiación" es un resumen teórico de la primera etapa del desarrollo de la teoría cuántica. A partir de la hipótesis de la estructura atómica de Bohr, se derivó la fórmula de la radiación de Planck utilizando la mecánica estadística y se propuso la teoría de la radiación estimulada. Esto no sólo jugó un papel importante en la creación de la mecánica cuántica en los años 20, sino que también sentó las bases teóricas para la floreciente tecnología láser en los años 60.
Poco después de que se propusiera la hipótesis de la onda de materia de De Broglie en 1924, recibió el apoyo entusiasta de Einstein. Einstein la utilizó inmediatamente para estudiar los gases ideales uniatómicos y colaboró con jóvenes físicos indios para proponer la hipótesis de Bose-Einstein. método estadístico. Inspirado por el trabajo de Einstein, Schrödinger intentó desarrollar la teoría de De Broglie y estableció la mecánica ondulatoria en 1926.
La teoría del movimiento molecular. En abril y mayo de 1905, Einstein publicó dos artículos sobre la teoría del movimiento molecular, intentando determinar el tamaño real de las moléculas observando el movimiento de las partículas en suspensión (movimiento browniano descubierto en 1827). En abril, escribió una tesis para solicitar un doctorado en la Universidad de Zurich. Emprendió esta investigación para resolver la cuestión de la existencia de átomos y moléculas que había sido debatida en círculos científicos y filosóficos durante más de medio siglo. Tres años más tarde, el físico francés Perrin utilizó sofisticados experimentos para confirmar las predicciones teóricas de Einstein y demostró la existencia de átomos y moléculas con hechos irrefutables.
Cosmología moderna. Después de que Einstein estableció la teoría general de la relatividad, comenzó a explorar cuestiones cosmológicas. En 1917 publicó un artículo titulado "Una investigación cosmológica basada en la teoría general de la relatividad", que proponía la hipótesis de que el universo es finito e ilimitado. Fue un documento pionero en la cosmología moderna. Posteriormente, gracias al trabajo del astrónomo holandés De Sitter y del ex físico atmosférico soviético Friedman, se descubrió que el espacio podría estar expandiéndose y predijeron la existencia de un movimiento de separación (recesión) entre galaxias. Esta predicción fue fuertemente respaldada por el descubrimiento realizado por el astrónomo estadounidense Hubble en 1929 del corrimiento al rojo de las líneas espectrales de las galaxias extragalácticas.
Investigación sobre la teoría del campo unificado. Desde la década de 1920 hasta sus últimos años, Einstein dedicó su principal energía científica creativa al estudio de la teoría del campo unificado.
Este artículo intenta establecer una teoría unificada que incluya el campo gravitacional y el campo electromagnético, utilizar la forma generalizada de la relatividad general para resumir varias formas de movimiento físico y utilizar el concepto de campo para explicar la estructura material y los fenómenos cuánticos. Consideró que esta era la tercera etapa en el desarrollo de la teoría de la relatividad.
Aunque esta investigación y exploración no logró resultados físicos en su momento, está mostrando su inconmensurable vitalidad en nuevas formas en los últimos años. Como dijo el propio Einstein en sus últimos años: "No puedo completar este trabajo; será olvidado pero redescubierto en el futuro".
Eso es exactamente lo que sucedió. En 1967, el físico paquistaní Salam y el físico estadounidense Weinberg propusieron de forma independiente la teoría unificada electrodébil. El éxito de la teoría unificada electrodébil ha impulsado aún más la investigación sobre la llamada gran teoría unificada que unifica las tres interacciones de fuerte, débil y electromagnetismo, y la llamada teoría súper unificada que unifica cuatro tipos de interacciones como la gravedad. .
Noble ética científica
Como el más grande físico, Einstein no limitó su atención al campo de las ciencias naturales, sino que se preocupó por la sociedad y los seres humanos con gran entusiasmo. Es rico en ideas morales científicas y en un carácter moral extremadamente noble, y se ha convertido en un modelo para científicos y jóvenes estudiantes de todo el mundo.
La ciencia debe tener como objetivo beneficiar a la humanidad. Como físico, Einstein tenía la esperanza de que la ciencia pudiera realmente beneficiar a la humanidad. En 1931, Einstein dijo a estudiantes del Instituto Tecnológico de California: "No basta con saber ciencia aplicada. La preocupación por el hombre mismo debería ser siempre el objetivo principal de todas las luchas tecnológicas; la preocupación por cómo organizar el trabajo de las personas y la distribución de productos, asegurando así que Los frutos del pensamiento científico beneficiarán a la humanidad y no se convertirán en un flagelo. Cuando estés inmerso en gráficos y ecuaciones, ¡no olvides esto!
Este tipo de noble ética científica. que beneficia a la humanidad es el resultado de los investigadores científicos determinado por la cosmovisión y la visión de la vida. Einstein fue un gran científico que se preocupaba por el destino de la humanidad. Vinculó estrechamente su trabajo de investigación con el destino de la humanidad. Su artículo "Mi visión del mundo", publicado en 1930, no es sólo una obra maestra de la relación entre ciencia, visión del mundo y visión de la vida, sino también una expresión vívida de su propia visión del mundo y visión de la vida.
El artículo dice: "Cada uno de nosotros sólo permanecerá en este mundo por un corto tiempo; ¿cuál es el propósito?... No necesito pensar profundamente, pero puedo entender desde la vida diaria. Para qué sirven las personas "Me recuerdo cientos de veces al día que mi vida espiritual y material depende del trabajo de otros, tanto vivos como muertos, y debo hacer todo lo posible para darle el mismo peso. Devolver lo que he recibido. y lo que todavía estoy recibiendo.” “Nunca considero la comodidad y el placer como el propósito de la vida misma; este fundamento ético, que llamo el ideal de la pocilga, ilumina mi camino y continúa dando. Mi nuevo coraje me permite dar felizmente. enfrentar los ideales de la vida, que son la verdad, la bondad y la belleza... Siempre he sentido que las metas vulgares por las que lucha la gente (propiedad, vanidad, vida lujosa) son despreciables”. Estas profundas palabras deberían ser un espejo para nosotros. cada joven académico e investigador que esté decidido a beneficiar a la humanidad.
Los trabajadores científicos deberían tomar la iniciativa de asumir sus responsabilidades sociales. La contradicción entre el individuo y la sociedad es una de las contradicciones más básicas de la vida. Las diferentes posturas ideológicas y políticas de las personas y la división de conceptos científicos y morales surgen de diferentes interpretaciones y tratamientos de la relación entre los individuos y la sociedad. Einstein creía: "Sólo dedicándose a la sociedad se puede encontrar el sentido de una vida que en realidad es corta y arriesgada. Tenía un alto sentido de responsabilidad hacia la sociedad humana y pronunció casi 10.000 palabras sobre la oposición a la guerra y la lucha por la paz". a lo largo de su vida. Se negó a ser contratado para dar una conferencia de radio a un precio de 1.000 dólares por minuto, pero aceptó subastar el artículo de 30 páginas "Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento" que anunciaba el establecimiento de la teoría especial de la relatividad, y donó todo los 6 millones de dólares para apoyar la guerra fascista.
Lo que es más digno de destacar es que Einstein creía que el papel de los modelos a seguir es muy importante en el comportamiento moral humano, y él mismo se sentía responsable de dar ejemplo. Por tanto, aunque sea un físico muy conocido, debe expresar públicamente su actitud ante cada acontecimiento político importante que haya vivido. Esto se reflejó en su lucha contra las desenfrenadas fuerzas fascistas alemanas en 1933.
En aquel momento, su íntimo amigo von Laue estaba muy preocupado por él y le escribió una carta para aconsejarle que fuera prudente en cuestiones políticas. Él respondió inmediata y categóricamente: “No estoy de acuerdo con usted en que los científicos deban guardar silencio sobre cuestiones políticas y, más ampliamente, sobre asuntos humanos.
"La situación en Alemania muestra que este tipo de moderación conducirá a la entrega sin resistencia del liderazgo a aquellos que son ciegos e irresponsables. ¿No es este tipo de moderación una manifestación de falta de responsabilidad? Si Giordano Bruno, Sri Lanka Penoza, Voltaire y Humboldt también pensaron y actuaron así. ¿Qué pasará con nuestra situación? No me arrepiento ni una palabra de lo que dije y creo que mis acciones están al servicio de la humanidad. en el campo es tan serio, entusiasta y altamente responsable cuando trata temas sociales y políticos. Realmente merece ser un ejemplo para que la mayoría de los investigadores científicos lo sigan y aprendan.
La búsqueda de la verdad es el deber ineludible de los trabajadores científicos. Para los científicos, la contradicción entre el individuo y la sociedad se manifiesta en diversas relaciones personales, como la relación maestro-alumno, la relación entre colegas y la relación entre pares; también se manifiesta en la relación entre el individuo y la verdad; En cierto sentido, la relación entre el individuo y la verdad es más importante y fundamental. La actitud de un científico hacia la verdad a menudo refleja su ética y comportamiento científicos de manera más esencial que su actitud hacia sus colegas. Debido a que en la sociedad moderna la verdad tiene la naturaleza social más amplia, suele ser la riqueza espiritual explorada por los investigadores de la sociedad contemporánea, y también encarna el precioso trabajo de innumerables investigadores del pasado.
Ya en su época de estudiante, Einstein logró deshacerse de los grilletes de sí mismo y se transformó de un estado mental egocéntrico a un estado mental centrado en la exploración de la verdad. Einstein consideró esto un importante punto de inflexión en el desarrollo de su pensamiento: "El punto de inflexión en el desarrollo de personas como yo es cuando sus intereses principales se alejan gradualmente de los aspectos temporales y personales, y se vuelven hacia el intento de dominar las cosas intelectualmente. " A través de las dificultades A través del estudio teórico y el pensamiento creativo independiente, finalmente se dio cuenta de que explorar y buscar la verdad es una noble y gran empresa pública, no solo una empresa personal.
Einstein persiguió la verdad durante toda su vida, no creía en la autoridad, no adoraba ídolos y no estaba satisfecho con sus logros. Antes de que Einstein irrumpiera en el campo de la física teórica, algunas autoridades físicas casi fijaron su mirada en unas pocas nubes oscuras sobre la física clásica. Einstein no creía en la autoridad, era poco convencional e insistía en su propio camino. Cuando otros observaron los experimentos de Michelson, él se fijó en la base teórica de la física clásica; cuando otros sólo notaron las grietas obvias entre los experimentos y las teorías, él vio los defectos básicos de la física clásica, e incluso creyó que la física clásica necesitaba una reforma fundamental. Fue esta noble ética científica de buscar la verdad la que permitió a Einstein dedicarse únicamente a la exploración incansable. Propuso sucesivamente la teoría especial de la relatividad y la teoría general de la relatividad, lo que desencadenó una profunda revolución en la física moderna.
La noble ética científica de Einstein de buscar la verdad a lo largo de su vida también se reflejó plenamente en su actitud tolerante hacia los malentendidos de otras personas. En 1953, el estadounidense Whitaker ignoró los hechos y no escuchó los consejos de los demás. En su libro "Historia teórica del éter y la electricidad", menospreció deliberadamente la contribución de Einstein a la teoría de la relatividad y destacó las contribuciones de Poincaré y Lorenz. A Einstein esto no le importaba, porque la verdad ya estaba reconocida; ya no era la verdad la que había caído, sino sólo los individuos. Señaló en una carta a Born: "No te quiten el sueño el libro de tu amigo. Cada uno hace lo que cree correcto, o en el lenguaje del determinismo, lo que debe hacer. Si está convencido de que eso es asunto de otro". Estoy satisfecho con mis esfuerzos, pero creo que no es prudente proteger mi trabajo como si fuera mi propia "propiedad", como un viejo avaro que protege las pocas monedas de cobre que tanto ha trabajado para acumular. No le guardo rencor. No hay problema contigo. Después de todo, no necesito leer este tipo de cosas”.
Einstein trabajó en la teoría del campo unificado en sus últimos años. Aunque fue criticado y ridiculizado por muchas personas y no logró resultados en su exploración, todavía tenía una mente abierta y alegre, y decía alegremente: "En la ciencia, se deben tomar todos los caminos. Encontrar un callejón sin salida es una gran contribución". a la ciencia." .....Permítanme hacer el trabajo ingrato de demostrar que este camino es inalcanzable." Por supuesto, como maestro de la ciencia, su profunda visión ha previsto el brillante futuro de la teoría del campo unificado.
Los científicos deben actuar según su conciencia. Einstein concedió gran importancia al papel de la "conciencia" en la evaluación moral de las actividades científicas. Comentando el Premio Nobel que lleva su nombre, dijo: "Nobel inventó el explosivo más poderoso de la historia, una herramienta súper destructiva. Para expiar esto y liberar su conciencia, estableció la Paz, el premio por hacer la paz. El propio Einstein se sintió atormentado a menudo por su conciencia por su participación en la creación de la bomba atómica.
Una vez dijo: "Hoy en día, los físicos involucrados en el desarrollo de las armas más terribles y peligrosas de la historia están obsesionados por el mismo sentido de responsabilidad, por no hablar del crimen. Por eso, Einstein abogó repetidamente por los movimientos por la paz, el desarme y el Este-Oeste". conversaciones de paz. Antes de su muerte, también emitió la famosa Declaración de Paz Russell-Einstein.
Desde su punto de vista moral, Einstein creía que "una persona debe actuar de acuerdo con su propia conciencia, incluso si tal comportamiento viola inevitablemente las leyes del país". es "Nosotros Las normas morales que existen en las instituciones actuales, así como nuestras leyes y costumbres en general, son el resultado acumulativo de los esfuerzos de innumerables personas a lo largo de los siglos para expresar lo que creen que es justo si una institución no lo es". sustentado en la responsabilidad individual, no es moralmente correcto. Por eso cualquier esfuerzo por evocar y fortalecer este sentido de responsabilidad se convierte en una importante contribución a la humanidad. "
La educación moral es la educación más básica para cultivar los talentos científicos. Einstein fue un destacado físico y educador. Estaba muy preocupado por el cultivo y el crecimiento de los talentos científicos, y prestó especial atención a la educación más básica. ——Educación moral En una carta a su hermana Maya en la primavera de 1935, señaló que "el fundamento de todos los valores humanos es la moralidad". "Comportamiento no significa simplemente exigir estrictamente que se abandonen algunos deseos para disfrutar de la vida, sino preocuparse por un destino más feliz para toda la humanidad". “La moral no es un sistema rígido. Es simplemente una postura y una perspectiva con respecto a las cuales se pueden y deben juzgar todas las cuestiones de la vida. Es una tarea interminable, que siempre guía nuestro juicio y motiva nuestras acciones. ”
Más tarde, en su carta de felicitación por el 75º aniversario de la fundación de la Asociación de Educación Moral de Nueva York, Einstein continuó creyendo: “Realmente creo que en nuestra educación se hace demasiado hincapié en la educación intelectual simple. a menudo es sólo por practicidad y propósitos prácticos, lo que resulta directamente en daño a los valores morales. Al año siguiente, escribió una declaración a petición del departamento editorial de educación del New York Times, afirmando además: "No basta con educar a las personas sólo con conocimientos profesionales". A través de una educación profesional, puede convertirse en una máquina útil, pero no en una persona armoniosa. Lo más básico para los estudiantes es comprender los valores (es decir, la ética social) y tener sentimientos cálidos. Debe distinguir claramente entre belleza y bondad moral. Por lo demás, él y su experiencia se parecen más a un perro bien adiestrado que a un ser humano armonioso. "¡Qué idea tan profunda es esta! Para guiar a un gran número de jóvenes estudiantes en el camino de la ciencia para que se conviertan en personas armoniosas, Einstein, como el físico más grande, enfatizó repetidamente que la educación moral es lo más importante en su moral científica. pensamientos.educación básica.