科學界的巨人愛因斯坦

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【大紀元3月23日訊】(大紀元記者王知涵綜合報導) 一些名人在他們逝世後才愈來愈受重視,像是詹姆斯-迪恩(James Dean)和貓王(Elvis),而愛因斯坦,卻一直是人類的偶像。這個月﹐二十世紀著名學者大鬍鬚的怪相以及最初唐金(Don King)的髮型再次出現在書報攤。聯合國和科學界標榜愛因斯坦的百年紀念是「奇蹟年」(miracle year )-他在1905年提出三份革命性研究論文-頒布今年2005年為「國際物理年」(World Year of Physics 2005)

為什麼愛因斯坦又成了熱點?因為這位物理巨人被時代雜誌在1999年評為「世紀之人」(Man of the Century),而且他也可能獲得21世紀的這個頭銜。他陳述時間、空間、物質和能量都是彼此有關聯的,持續形成今日的科技、政策及哲學,他開啟了觀念的大變革。(相片收藏館:Einstein at work and at play)

據“今日美國”3月8日報導﹐回溯到1905年在物理學紀事(Annals of Physics)的三篇愛因斯坦的論文,他從一位沒有名氣的專利職員,不只引導出像雷射、全球定位衛星、原子彈這些現代奇蹟,也提到基本的問題,這些問題直至今日仍然被宇宙學家談論-像是原子、時間及宇宙的基本本質。

物理學家大衛‧哈里斯(David Harris)說:「愛因斯坦帶領人類超越日常經驗的世界,揭露出更多正在宇宙發生的事情,超出我們的想像。」大衛同時也是《對稱性》雜誌的編輯(Symmetry),這份雜誌在探索現代物理和現代生活的連繫,「今天,我們大部份是活在愛因斯坦發現的宇宙中。」

許多愛因斯坦的想法,例如相對論,E=mc{+2},聞名程度超過人們理解的程度,哈里斯說道,但事實是許多物理學家他們自己到現在仍然在鑽研愛因斯坦的想法,「愛因斯坦對不同的人提出了不同的東西,但他成名只有一個原因,他改變了世界。」

「愛因斯坦真正激勵我倒不是他特別的想法,而是他深度思考本質的方式,那才是吸引人的」美國物理學會(American Physical Society,APS)的亞倫(Alan Chodos)表示,這個學會正在主導愛因斯坦奇蹟年的慶祝,「令人驚訝的是愛因斯坦做了那麼多,他的想法是多麼的靈活,具有生命力。」

愛因斯坦想法對於近代的影響力:

◆美國科學促進聯會(American Association for the Advancement of Science,AAAS)在上個月的會議,美國物理學會宣稱正在簽署加入Einstein@Home網站的參與者,這是一個免費的電腦程式(在einstein.phys.uwm.edu使用),人們可以用高速網路帳號去搜尋地心引力的波,這些資料是由美國及歐洲研究人員收集。物理學實驗最重要的就是追求愛因斯坦在1915年提出的現象。模型放置在SETI@home 的程式中,那是研究來自外星生物在地球以外的訊號。Einstein@Home這個網站是2005年國際物理年努力尋求簽署支持的結果。
「顯然地我們正在真正地分析真實的科學資料」亞倫表示,「但它的另一面是任何人都想要去了解黑洞,以及地心引力是如何曲解時空,不用數學,在家藉由程式可以學習它。」

◆了解宇宙最大的神祕之處就是暗能量,是一個反引力,這個力正在在將銀河系加速分離。1917年愛因斯坦首度提出,稱它為「宇宙常數」(cosmological constant)。後來他後悔提出這個想法,認為它是個錯誤。但是在1998年,進行遠方星體研究時發現暗能量的存在,觸動了天體物理學的核心。在探索銀河系時也確認暗能量的存在﹐宇宙最初始殘留的熱能中也看到暗能量的痕跡。

國際科學基金會物理學家邁克(Michael Turner)有一段著名的評論,他說研究人員對於暗能量只知道它的名字。那是愛因斯坦在第一次世界大戰期間,在當代宇宙論中最重要的想法。

◆玻色愛因斯坦凝聚(Bose-Einstein condensates),在1924年愛因斯坦第一次提出來,在科學雜誌(Science)去年票選出來的前十名研究論文中,排名第四。這些極冷的氣體,表現是巨大的原子彈,允許研究人員用正常規模去細察原子的行為,透過導體,沒有電阻的電流通路。另一個是在美國科學促進聯會會議上討論,由國家標準與技術學會(National Institute of Standards and Technology)的查理(Charles Chark)提出,指原子雷射的創造,從雷射產生光的方式射出原子束。

◆在全世界物理實驗室中進行一項競賽,就是創造量子電腦,它的程式是使用奇異的量子力學規則。每一個計算會同時發生,取代現在傳統電腦一次計算一個。大部份量子資訊領域的思考是來自於1935年愛因斯坦和別人共同完成的論文。

愛因斯坦改變了世界:

身為科學的偶像愛因斯坦,死於1955年,享年七十六歲,他獨自屹立在科學界。原子彈這種武器是自從1945年被定義,被使用在文化上,間接是來自於愛因斯坦最初的想法,直接是來自於愛因斯坦寫給美國羅斯福總統的一封信,信中警告這種炸彈潛在的力量。愛因斯坦的圖像成為牛津科學家字典《Oxford Dictionary of Scientists》的封面,而他的雕像正面對在華盛頓特區的國家科學院(National Academy of Sciences),在林肯紀念館(Lincoln Memorial)附近。甚至他吐吐舌頭的樣子也成為受歡迎的T恤圖樣,成為流行。

「自從愛因斯坦出現後,物理學一直在改變。它不再是個人表演秀」亞倫承認。許多物理實驗牽涉數百位科學家,操作高價位微粒對撞器。「但愛因斯坦的傳說之一是,他仍然有很多好的物理學理論在外面那裡被應用」

物理學變得很大,像一個企業,以致一個人無法獨立完成,哈里斯補充,這是從愛因斯坦開始改變的結果。

愛因斯坦是一個固執的思想家,一個在青少年時期放棄德國公民權的人。他是一位對自己意見有很強自信心,但卻是「非常不守規矩的人」,約翰說,如果一個人有這般才氣必然會在今天的物理實驗室中找到一片天,他又說,「問題在於是否能夠熬過高中時期這段無聊的經驗而畢業。」

「像愛因斯坦的思想家大約每五百年出現一個」在聖路易斯的華盛頓大學物理學家約翰(John Rigden)談到,他同時也是《愛因斯坦1905:偉大的標準》(Einstein 1905: the Standard of Greatness)的作者。能和愛因斯坦並駕齊驅的物理學家只有伊薩克牛頓(Isaac Newton)及古希臘思想家阿基米德(Archimedes),因為他們有能力深度思考,並制定規範讓學者們學習如何看這個宇宙。

對於愛因斯坦的豐功偉績,愛因斯坦從未達到整合地心引力理論的最後目標-廣義相對論-用解釋電極和原子力量的量子理論。在他死時,他的企圖讓他遠離了主流物理學,但是理論家仍然正在努力要達成他的整合理論的目標。

參考資料:
1. http://ihome.cuhk.edu.hk/~b105713/article/shawpriceastro.html?s2
2. http://www.asiaa.sinica.edu.tw/outreach/news/news.php?102(http://www.dajiyuan.com)

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