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    愛因斯坦最偉大的發明是什么?愛因斯坦最大的貢獻是什么?

    愛因斯坦最偉大的發明是什么?愛因斯坦最大的貢獻是什么?

    說到愛因斯坦,大家都知道他是上個世紀最著名的科學家,但是對于他人們問的最多的也就是,愛因斯坦到底發明了什么東西?也難怪,相對論和能量公式都比較難懂,所以讓人只隱約記得愛因斯坦與原子彈有某種內在關系。這實在是冤枉,連愛因斯坦的在天之靈也會憤憤不平的。

    愛因斯坦最偉大的發明是什么?愛因斯坦最大的貢獻是什么?

    弄不清愛因斯坦身份的人,是混淆了科學與發明的關系,就如同將牛頓與愛迪生視為同行一樣,是一般科普知識欠缺所致。打一個不很恰當的比喻:科學是路,發明是車,車離不開路,路制約車。沒有路,再好的車也是一堆漂亮的鋼鐵零件;沒有科學,再好的發明也是紙上談兵,空中樓閣。

    毫不夸張地說,根據愛因斯坦創立的科學理論而衍生出的發明創造,涵蓋了現代文明的每一個角落,在我們衣食住行的每個細節都閃現著愛因斯坦的影子。但因為缺少感恩和追問的習慣,我們竟習以為常,毫不知情。

    這里用一個假設的“你”來做比喻。早晨當你從下榻的賓館起來,走出房間準備晨練時,請注意你頭上的煙霧探測器。它利用放射性物質镅-241釋放出能量,產生一小束帶電粒子。一旦發生意外,從火焰里冒出來的煙霧與粒子束發生反應,觸動警報器自動拉響。由于镅的原子核不穩定,一旦裂開,質量似乎就消失了,所以碎片的質量比原來的原子核小。其實,镅原子的質量根本沒有消失,這是愛因斯坦告訴我們的。

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    回到家后你要開車去上班,你車輪下的平坦公路里也刻著愛因斯坦的功勞。在愛因斯坦的博士論文中探討了在不同溶液中測量分子的新方法,這些方法后來成為膠體化學的基本方法。建材工程師在建造公路時,就是利用他的這一研究成果。

    來到辦公室,你打開電腦開始工作。瞬間,電子從顯像管的陰極發射出來,好像在飛馳過程中獲得了能量,積聚在顯示屏上——這正好符合愛因斯坦的狹義相對論。發明電腦顯示器的工程師必須使顯示器符合“相對論效應”,否則控制電子飛馳的磁鐵就會在顯示屏上產生模糊圖像,使你無法工作。

    下班后你到超市購物,你手里的每一件商品的條形碼也得益于愛因斯坦的激光理論,只有激光才能準確讀出條形碼中的編碼空白。

    假如你富有,又是個令人尊敬的環保人士,你就會用太陽能光電池為自己的居室提供能量。這些光電池能夠把太陽能轉換成電能,而正是愛因斯坦在他100年前發表的一篇論文里首次正確地分析了這一轉換原理。他發現光承載于運動著的能量包(后來稱為光子)里,某些能量包攜帶的能量足以克服將電子集中于某種金屬的“黏性”,這就是著名的光電效應。

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    星期天,你會帶著家人輕松郊游。當你打開數碼相機,準備拍下妻兒的溫馨笑容時,要先感謝愛因斯坦。從鏡頭飛進來的光子會把半導體里的電子擠走,這同樣利用了寶貴的光電效應。

    倘若你身體有恙,或是偶感風寒,需要藥物調理。許多藥物的制造都得益于愛因斯坦那篇有關布朗運動的論文。英國植物學家羅伯特·布朗最先觀察到懸浮的液體中的微粒永遠不停地做無規則運動,而愛因斯坦將兩個毫無關聯的現象聯系起來,于是就利用布朗運動創立了將微觀數量和宏觀數量聯系在一起的統計法。直到今天,這種統計法仍是全世界藥劑師必須遵循的配比法則。

    萬一彩票中了大獎,得意忘形的你不幸成為尋人啟事中的主角,那也沒有關系,你身上攜帶的GPS能幫助你與搜索人員取得聯系。100多年前愛因斯坦發現,如果想把發生在不同地點的多個事件聯系在一起考慮,那么傳統的時間概念就不夠充分。雖然全球定位系統衛星上安裝了精確的原子鐘,但是,如果沒有地面原子鐘對衛星原子鐘的時間進行微調,定位系統每天發給地面的信號就會出現1.6千米的偏差。

    你長了一個腫瘤,幸虧是良性的,但因長在胸腺上,手術后需要放射治療。醫生在為你實施放射治療前,需要估計X射線可能對你的細胞造成的傷害,依據就是愛因斯坦的質能方程E=mc2。這同樣是一個多世紀前愛因斯坦的重大發現:任何質量都可以被看作壓縮的能量形式。要想知道某一質量能夠產生多少能量,可以把消失的質量乘以光速的平方。想想光速的數值,那肯定是一個巨大的數字。據此理論造出原子彈、氫彈的同時,也治好了你的胸腺瘤。

    愛因斯坦最偉大的發明是什么?愛因斯坦最大的貢獻是什么?

    愛因斯坦在完成廣義相對論近10年后,做了一個大膽新奇的設想:引力可以減慢時間的流逝,使光波朝光譜紅色的一端偏移,但無法用實驗加以證實。直到1976年,人們才采用現代化手段予以證實。方法是用火箭將一座氫微波激射器時鐘帶到1萬千米高空,在沉入百慕大以東1600千米的太平洋之前的2小時內,時鐘的計時與地面上一個同樣的時鐘相符。氫微波激射器以1.42千兆赫的頻率發射微波,在火箭到達最遠點時,火箭上的時鐘比地面上的時鐘快大約1赫茲,從而證實了愛因斯坦的判斷:引力越大,時鐘走得越慢。

    早在1916年愛因斯坦就預測了引力波的存在與來源。幾十年后,天文學家約瑟夫·泰勒和魯塞爾·胡爾賽證明,兩顆軌道脈沖星,也就是自轉時釋放輻射波的中子星,導致其速度減慢的能量損失正好與相對論預測的它們以引力波的方式釋放掉的能量相吻合。

    此外,研究人員對“卡西尼”號飛船發回的無線電信號做了分析,證實其因受到太陽的影響而發生了偏斜,偏斜度與廣義相對論的預測完全吻合。

    由此可見,愛因斯坦是一個奇才,他在特殊的時代用自己特殊的才能解決了特殊的難題,又取得了特殊的成功,甚至譜寫了一段特殊的歷史。

    愛因斯坦最偉大的發明是什么?愛因斯坦最大的貢獻是什么?

    假如沒有愛因斯坦,相對論會在何時問世?面對這樣的假設,肯定是見仁見智,莫衷一是。一些學者說,那一定還需要推后幾代人。著名天文物理學家馬丁·雷斯爵士認為,如果沒有愛因斯坦,無疑會滯后現代文明的腳步。今天也會有人想到相對論,但愛因斯坦的成就可不是一位單槍匹馬的天才,輕易就能做到的。

    當然,愛因斯坦的偉大不只是表現在出類拔萃的天分上,對正義和理性的熱愛貫穿在他一生的言行中,為了看到人類社會能和物理世界一樣秩序和諧,他從不吝惜自己寶貴的時間和心血。這使得具有高尚品格、博大襟懷的愛因斯坦,與創造科學奇跡的愛因斯坦一樣偉大。

    全人類由衷地對你表示崇敬與熱愛,了不起又赤誠可愛的——愛因斯坦!


    原標題: 愛因斯坦最偉大的發明是什么?愛因斯坦最大的貢獻是什么?

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