牛顿
我不知道在别人看来,我是什么样的人;但在我自己看来 ,我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩,为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜,而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋,却全然没有发现。
——牛顿
艾萨克·牛顿(Isaac Newton ,1643年1月4日—1727年3月31日),由于当时英国仍用儒略历,牛顿出生的当地时间为1642年12月25日 ,换算成格里高利历为1643年1月4日 。英国数学家 、物理学家和哲学家。牛顿在《自然哲学的数学原理》里提出的万有引力定律以及他的牛顿运动定律是经典力学的基石,他还和莱布尼茨各自独立地发明了微积分,被誉为人类历史上最伟大的科学家之一。因为牛顿 ,经典力学又名为“牛顿力学 ”,而力的单位也叫做“牛顿”,另外 ,以牛顿命名的数学和科学术语还有“牛顿方程”、“牛顿-莱布尼茨公式”、“牛顿法 ”、“高斯-牛顿最小二乘法” 、“牛顿环”、“非牛顿流体 ”等。
少年牛顿
1643年1月4日,在英格兰林肯郡小镇沃尔索浦的一个自耕农家庭里,牛顿诞生了 。牛顿是一个早产儿 ,出生时只有三磅重,接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人,并且竟活到了85岁的高龄。
牛顿出生前三个月父亲便去世了 。在他两岁时,母亲改嫁给一个牧师 ,把牛顿留在外祖母身边抚养。11岁时,母亲的后夫去世,母亲带着和后夫所生的一子二女回到牛顿身边。牛顿自幼沉默寡言 ,性格倔强,这种习性可能来自它的家庭处境 。
大约从五岁开始,牛顿被送到公立学校读书。少年时的牛顿并不是神童 ,他资质平常,成绩一般,但他喜欢读书 ,喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物,并从中受到启发,自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意 ,如风车、木钟 、折叠式提灯等等。
传说小牛顿把风车的机械原理摸透后,自己制造了一架磨坊的模型,他将老鼠绑在一架有轮子的踏车上,然后在轮子的前面放上一粒玉米 ,刚好那地方是老鼠可望不可及的位置 。老鼠想吃玉米,就不断的跑动,于是轮子不停的转动;又一次他放风筝时 ,在绳子上悬挂着小灯,夜间村人看去惊疑是彗星出现;他还制造了一个小水钟。每天早晨,小水钟会自动滴水到他的脸上 ,催他起床。他还喜欢绘画、雕刻,尤其喜欢刻日晷,家里墙角、窗台上到处安放着他刻画的日晷 ,用以验看日影的移动 。
牛顿12岁时进了离家不远的格兰瑟姆中学。牛顿的母亲原希望他成为一个农民,但牛顿本人却无意于此,而酷爱读书。随着年岁的增大 ,牛顿越发爱好读书,喜欢沉思,做科学小实验。他在格兰瑟姆中学读书时,曾经寄宿在一位药剂师家里 ,使他受到了化学试验的熏陶 。
牛顿在中学时代学习成绩并不出众,只是爱好读书,对自然现象由好奇心 ,例如颜色 、日影四季的移动,尤其是几何学、哥白尼的日心说等等。他还分门别类的记读书笔记,又喜欢别出心裁的作些小工具、小技巧 、小发明、小试验。
当时英国社会渗透基督教新思想 ,牛顿家里有两位都以神父为职业的亲戚,这可能影响牛顿晚年的宗教生活 。从这些平凡的环境和活动中,还看不出幼年的牛顿是个才能出众异于常人的儿童。
后来迫于生活 ,母亲让牛顿停学在家务农,赡养家庭。但牛顿一有机会便埋首书卷,以至经常忘了干活 。每次 ,母亲叫他同佣人一道上市场,熟悉做交易的生意经时,他便恳求佣人一个人上街,自己则躲在树丛后看书。有一次 ,牛顿的舅父起了疑心,就跟踪牛顿上市镇去,发现他的外甥伸着腿 ,躺在草地上,正在聚精会神地钻研一个数学问题。牛顿的好学精神感动了舅父,于是舅父劝服了母亲让牛顿复学 ,并鼓励牛顿上大学读书 。牛顿又重新回到了学校,如饥似渴地汲取着书本上的营养。
求学岁月
1661年,19岁的牛顿以减费生的身份进入剑桥大学三一学院 ,靠为学院做杂务的收入支付学费,1664年成为奖学金获得者,1665年获学士学位。
17世纪中叶 ,剑桥大学的教育制度还渗透着浓厚的中世纪经院哲学的气味,当牛顿进入剑桥时,那里还在传授一些经院式课程,如逻辑、古文 、语法、古代史、神学等等 。两年后三一学院出现了新气象 ,卢卡斯创设了一个独辟蹊径的讲座,规定讲授自然科学知识,如地理、物理 、天文和数学课程。
讲座的第一任教授伊萨克·巴罗是个博学的科学家。这位学者独具慧眼 ,看出了牛顿具有深邃的观察力、敏锐的理解力。于是将自己的数学知识,包括计算曲线图形面积的方法,全部传授给牛顿 ,并把牛顿引向了近代自然科学的研究领域 。
在这段学习过程中,牛顿掌握了算术、三角,读了开普勒的《光学》 ,笛卡尔的《几何学》和《哲学原理》,伽利略的《两大世界体系的对话》,胡克的《显微图集》 ,还有皇家学会的历史和早期的哲学学报等。
牛顿在巴罗门下的这段时间,是他学习的关键时期。巴罗比牛顿大12岁,精于数学和光学,他对牛顿的才华极为赞赏 ,认为牛顿的数学才超过自己 。后来,牛顿在回忆时说道:“巴罗博士当时讲授关于运动学的课程,也许正是这些课程促使我去研究这方面的问题。”
当时 ,牛顿在数学上很大程度是依靠自学。他学习了欧几里得的《几何原本》 、笛卡儿的《几何学》、沃利斯的《无穷算术》、巴罗的《数学讲义》及韦达等许多数学家的著作 。其中,对牛顿具有决定性影响的要数笛卡儿的《几何学》和沃利斯的《无穷算术》,它们将牛顿迅速引导到当时数学最前沿——解析几何与微积分。1664年 ,牛顿被选为巴罗的助手,第二年,剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。
1665~1666年严重的鼠疫席卷了伦敦 ,剑桥离伦敦不远,为恐波及,学校因此而停课 ,牛顿于1665年6月离校返乡 。
由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养,对探索自然现象产生浓厚的兴趣,家乡安静的环境又使得他的思想展翅飞翔。1665~1666年这段短暂的时光成为牛顿科学生涯中的黄金岁月,他在自然科学领域内思潮奔腾 ,才华迸发,思考前人从未思考过的问题,踏进了前人没有涉及的领域 ,创建了前所未有的惊人业绩。
1665年初,牛顿创立级数近似法,以及把任意幂的二项式化为一个级数的规则;同年11月,创立正流数法(微分);次年1月 ,用三棱镜研究颜色理论;5月,开始研究反流数法(积分) 。这一年内,牛顿开始想到研究重力问题 ,并想把重力理论推广到月球的运动轨道上去。他还从开普勒定律中推导出使行星保持在它们的轨道上的力必定与它们到旋转中心的距离平方成反比。牛顿见苹果落地而悟出地球引力的传说,说的也是此时发生的轶事。
总之,在家乡居住的两年中 ,牛顿以比此后任何时候更为旺盛的精力从事科学创造,并关心自然哲学问题 。他的三大成就:微积分 、万有引力、光学分析的思想都是在这时孕育成形的。可以说此时的牛顿已经开始着手描绘他一生大多数科学创造的蓝图。
1667年复活节后不久,牛顿返回到剑桥大学,10月1日被选为三一学院的仲院侣(初级院委) ,翌年3月16日获得硕士学位,同时成为正院侣(高级院委) 。1669年10月27日,巴罗为了提携牛顿而辞去了教授之职 ,26岁的牛顿晋升为数学教授,并担任卢卡斯讲座的教授。巴罗为牛顿的科学生涯打通了道路,如果没有牛顿的舅父和巴罗的帮助 ,牛顿这匹千里马可能就不会驰骋在科学的大道上。巴罗让贤,这在科学史上一直被传为佳话 。
伟大的成就~建立微积分
在牛顿的全部科学贡献中,数学成就占有突出的地位。他数学生涯中的第一项创造性成果就是发现了二项式定理。据牛顿本人回忆 ,他是在1664年和1665年间的冬天,在研读沃利斯博士的《无穷算术》时,试图修改他的求圆面积的级数时发现这一定理的 。
笛卡尔的解析几何把描述运动的函数关系和几何曲线相对应。牛顿在老师巴罗的指导下 ,在钻研笛卡尔的解析几何的基础上,找到了新的出路。可以把任意时刻的速度看是在微小的时间范围里的速度的平均值,这就是一个微小的路程和时间间隔的比值,当这个微小的时间间隔缩小到无穷小的时候 ,就是这一点的准确值 。这就是微分的概念。
求微分相当于求时间和路程关系得在某点的切线斜率。一个变速的运动物体在一定时间范围里走过的路程,可以看作是在微小时间间隔里所走路程的和,这就是积分的概念。求积分相当于求时间和速度关系的曲线下面的面积 。牛顿从这些基本概念出发 ,建立了微积分。
微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。牛顿为解决运动问题,才创立这种和物理概念直接联系的数学理论的,牛顿称之为"流数术" 。它所处理的一些具体问题 ,如切线问题、求积问题 、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等,在牛顿前已经得到人们的研究了。但牛顿超越了前人,他站在了更高的角度 ,对以往分散的努力加以综合,将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类普通的算法——微分和积分,并确立了这两类运算的互逆关系 ,从而完成了微积分发明中最关键的一步,为近代科学发展提供了最有效的工具,开辟了数学上的一个新纪元。
牛顿没有及时发表微积分的研究成果,他研究微积分可能比莱布尼茨早一些 ,但是莱布尼茨所采取的表达形式更加合理,而且关于微积分的著作出版时间也比牛顿早 。
在牛顿和莱布尼茨之间,为争论谁是这门学科的创立者的时候 ,竟然引起了一场悍然大波,这种争吵在各自的学生、支持者和数学家中持续了相当长的一段时间,造成了欧洲大陆的数学家和英国数学家的长期对立。英国数学在一个时期里闭关锁国 ,囿于民族偏见,过于拘泥在牛顿的“流数术”中停步不前,因而数学发展整整落后了一百年。
应该说 ,一门科学的创立决不是某一个人的业绩,它必定是经过多少人的努力后,在积累了大量成果的基础上 ,最后由某个人或几个人总结完成的 。微积分也是这样,是牛顿和莱布尼茨在前人的基础上各自独立的建立起来的。
1707年,牛顿的代数讲义经整理后出版,定名为《普遍算术》。他主要讨论了代数基础及其(通过解方程)在解决各类问题中的应用 。书中陈述了代数基本概念与基本运算 ,用大量实例说明了如何将各类问题化为代数方程,同时对方程的根及其性质进行了深入探讨,引出了方程论方面的丰硕成果 ,如,他得出了方程的根与其判别式之间的关系,指出可以利用方程系数确定方程根之幂的和数 ,即“牛顿幂和公式 ”。
牛顿对解析几何与综合几何都有贡献。他在1736年出版的《解析几何》中引入了曲率中心,给出密切线圆(或称曲线圆)概念,提出曲率公式及计算曲线的曲率方法。并将自己的许多研究成果总结成专论《三次曲线枚举》 ,于1704年发表 。此外,他的数学工作还涉及数值分析、概率论和初等数论等众多领域。
伟大的成就~对光学的三大贡献
在牛顿以前,墨子 、培根、达·芬奇等人都研究过光学现象。反射定律是人们很早就认识的光学定律之一 。近代科学兴起的时候 ,伽利略靠望远镜发现了“新宇宙”,震惊了世界。荷兰数学家斯涅尔首先发现了光的折射定律。笛卡尔提出了光的微粒说……
牛顿以及跟他差不多同时代的胡克、惠更斯等人,也象伽利略、笛卡尔等前辈一样,用极大的兴趣和热情对光学进行研究 。1666年 ,牛顿在家休假期间,得到了三棱镜,他用来进行了著名的色散试验。一束太阳光通过三棱镜后 ,分解成几种颜色的光谱带,牛顿再用一块带狭缝的挡板把其他颜色的光挡住,只让一种颜色的光在通过第二个三棱镜 ,结果出来的只是同样颜色的光。这样,他就发现了白光是由各种不同颜色的光组成的,这是第一大贡献 。
牛顿为了验证这个发现 ,设法把几种不同的单色光合成白光,并且计算出不同颜色光的折射率,精确地说明了色散现象。揭开了物质的颜色之谜 ,原来物质的色彩是不同颜色的光在物体上有不同的反射率和折射率造成的。公元1672年,牛顿把自己的研究成果发表在《皇家学会哲学杂志》上,这是他第一次公开发表的论文 。
许多人研究光学是为了改进折射望远镜。牛顿由于发现了白光的组成,认为折射望远镜透镜的色散现象是无法消除的(后来有人用具有不同折射率的玻璃组成的透镜消除了色散现象) ,就设计和制造了反射望远镜。
牛顿不但擅长数学计算,而且能够自己动手制造各种试验设备并且作精细实验。为了制造望远镜,他自己设计了研磨抛光机 ,实验各种研磨材料 。公元1668年,他制成了第一架反射望远镜样机,这是第二大贡献。公元1671年 ,牛顿把经过改进得反射望远镜献给了皇家学会,牛顿名声大震,并被选为皇家学会会员。反射望远镜的发明奠定了现代大型光学天文望远镜的基础 。
同时 ,牛顿还进行了大量的观察实验和数学计算,比如研究惠更斯发现的冰川石的异常折射现象,胡克发现的肥皂泡的色彩现象 ,“牛顿环”的光学现象等等。
牛顿还提出了光的“微粒说 ”,认为光是由微粒形成的,并且走的是最快速的直线运动路径。他的“微粒说”与后来惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论 。此外,他还制作了牛顿色盘等多种光学仪器。
伟大的成就~构筑力学大厦
牛顿是经典力学理论的集大成者。他系统的总结了伽利略 、开普勒和惠更斯等人的工作 ,得到了著名的万有引力定律和牛顿运动三定律 。
在牛顿以前,天文学是最显赫的学科。但是为什么行星一定按照一定规律围绕太阳运行?天文学家无法圆满解释这个问题。万有引力的发现说明,天上星体运动和地面上物体运动都受到同样的规律——力学规律的支配 。
早在牛顿发现万有引力定律以前 ,已经有许多科学家严肃认真的考虑过这个问题。比如开普勒就认识到,要维持行星沿椭圆轨道运动必定有一种力在起作用,他认为这种力类似磁力 ,就像磁石吸铁一样。1659年,惠更斯从研究摆的运动中发现,保持物体沿圆周轨道运动需要一种向心力。胡克等人认为是引力 ,并且试图推到引力和距离的关系 。
1664年,胡克发现彗星靠近太阳时轨道弯曲是因为太阳引力作用的结果;1673年,惠更斯推导出向心力定律;1679年 ,胡克和哈雷从向心力定律和开普勒第三定律,推导出维持行星运动的万有引力和距离的平方成反比。
牛顿自己回忆,1666年前后,他在老家居住的时候已经考虑过万有引力的问题。最有名的一个说法是:在假期里 ,牛顿常常在花园里小坐片刻 。有一次,象以往屡次发生的那样,一个苹果从树上掉了下来……
一个苹果的偶然落地 ,却是人类思想史的一个转折点,它使那个坐在花园里的人的头脑开了窍,引起他的沉思:究竟是什么原因使一切物体都受到差不多总是朝向地心的吸引呢?牛顿思索着。终于 ,他发现了对人类具有划时代意义的万有引力。
牛顿高明的地方就在于他解决了胡克等人没有能够解决的数学论证问题 。1679年,胡克曾经写信问牛顿,能不能根据向心力定律和引力同距离的平方成反比的定律 ,来证明行星沿椭圆轨道运动。牛顿没有回答这个问题。1685年,哈雷登门拜访牛顿时,牛顿已经发现了万有引力定律:两个物体之间有引力 ,引力和距离的平方成反比,和两个物体质量的乘积成正比 。
当时已经有了地球半径、日地距离等精确的数据可以供计算使用。牛顿向哈雷证明地球的引力是使月亮围绕地球运动的向心力,也证明了在太阳引力作用下,行星运动符合开普勒运动三定律。
在哈雷的敦促下 ,1686年底,牛顿写成划时代的伟大著作《自然哲学的数学原理》一书 。皇家学会经费不足,出不了这本书 ,后来靠了哈雷的资助,这部科学史上最伟大的著作之一才能够在1687年出版。
牛顿在这部书中,从力学的基本概念(质量、动量 、惯性、力)和基本定律(运动三定律)出发 ,运用他所发明的微积分这一锐利的数学工具,不但从数学上论证了万有引力定律,而且把经典力学确立为完整而严密的体系 ,把天体力学和地面上的物体力学统一起来,实现了物理学史上第一次大的综合。
站在巨人的肩上
牛顿的研究领域非常广泛,他除了在数学、光学 、力学等方面做出卓越贡献外 ,他还花费大量精力进行化学实验。他常常六个星期一直留在实验室里,不分昼夜的工作 。他在化学上花费的时间并不少,却几乎没有取得什么显著的成就。为什么同样一个伟大的牛顿,在不同的领域取得的成就竟那么不一样呢?
其中一个原因就是各个学科处在不同的发展阶段。在力学和天文学方面 ,有伽利略、开普勒、胡克 、惠更斯等人的努力,牛顿有可能用已经准备好的材料,建立起一座宏伟壮丽的力学大厦 。正象他自己所说的那样“如果说我看得远 ,那是因为我站在巨人的肩上 ”。而在化学方面,因为正确的道路还没有开辟出来,牛顿没法走到可以砍伐材料的地方。
牛顿在临终前对自己的生活道路是这样总结的:“我不知道在别人看来 ,我是什么样的人;但在我自己看来,我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩,为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜 ,而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋,却全然没有发现 。”
这当然是牛顿的谦逊。
怪异的牛顿
牛顿并不善于教学,他在讲授新近发现的微积分时 ,学生都接受不了。但在解决疑难问题方面的能力,他却远远超过了常人 。还是学生时,牛顿就发现了一种计算无限量的方法。他用这个秘密的方法,算出了双曲面积到二百五十位数。他曾经高价买下了一个棱镜 ,并把它作为科学研究的工具,用它试验了白光分解为的有颜色的光 。
开始,他并不愿意发表他的观察所得 ,他的发现都只是一种个人的消遣,为的是使自己在寂静的书斋中解闷,他独自遨游于自己所创造的超级世界里。后来 ,在好友哈雷的竭力劝说下,才勉强同意出版他的手稿,才有划时代巨著《自然哲学的数学原理》的问世。
作为大学教授 ,牛顿常常忙得不修边幅,往往领带不结,袜带不系好 ,马裤也不纽扣,就走进了大学餐厅。有一次,他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差,他脑海里只剩下了无穷量的二项式定理 。他抓住姑娘的手指 ,错误的把它当成通烟斗的通条,硬往烟斗里塞,痛得姑娘大叫 ,离他而去。牛顿也因此终生未娶。
牛顿从容不迫地观察日常生活中的小事,结果作出了科学史上一个个重要的发现 。他马虎拖沓,曾经闹过许多的笑话。一次 ,他边读书,边煮鸡蛋,等他揭开锅想吃鸡蛋时 ,却发现锅里是一只怀表。还有一次,他请朋友吃饭,当饭菜准备好时 ,牛顿突然想到一个问题,便独自进了内室,朋友等了他好久还是不见他出来,于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了 ,鸡骨头留在盘子,不告而别了 。等牛顿想起,出来后 ,发现了盘子里的骨头,以为自己已经吃过了,便转身又进了内室 ,继续研究他的问题。
牛顿晚年
但是由于受时代的限制,牛顿基本上是一个形而上学的机械唯物主义者。他认为运动只是机械力学的运动,是空间位置的变化;宇宙和太阳一样是没有发展变化的;靠了万有引力的作用 ,恒星永远在一个固定不变的位置上……
随着科学声誉的提高,牛顿的政治地位也得到了提升 。1689年,他被当选为国会中的大学代表。作为国会议员 ,牛顿逐渐开始疏远给他带来巨大成就的科学。他不时表示出对以他为代表的领域的厌恶 。同时,他的大量的时间花费在了和同时代的著名科学家如胡克、莱布尼兹等进行科学优先权的争论上。
晚年的牛顿在伦敦过着堂皇的生活,1705年他被安妮女王封为贵族。此时的牛顿非常富有,被普遍认为是生存着的最伟大的科学家。他担任英国皇家学会会长 ,在他任职的二十四年时间里,他以铁拳统治着学会 。没有他的同意,任何人都不能被选举。
晚年的牛顿开始致力于对神学的研究 ,他否定哲学的指导作用,虔诚地相信上帝,埋头于写以神学为题材的著作。当他遇到难以解释的天体运动时 ,竟提出了“神的第一推动力”的谬论 。他说“上帝统治万物,我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。
1727年3月20日,伟大艾萨克·牛顿逝世。同其他很多杰出的英国人一样 ,他被埋葬在了威斯敏斯特教堂 。他的墓碑上镌刻着:
让人们欢呼这样一位多么伟大的
人类荣耀曾经在世界上存在。
参见
艾萨克
lsaac newton
艾萨克·牛顿
==
作为物理学单位
1牛顿=1kg*1m/s^2
===========================================================================================================
牛顿
美国马萨诸塞州东部的城市。在波士顿以西11公里处 。全市几被查尔斯河所环绕,风景秀丽,好像是一座大花园。人口8.3万(1980)。公路 、铁路交通枢纽 。 工业以造纸、针织品、棉纱 ,电子管、塑料制品为主。有波士顿大学和市民大厅。
关于炼金术
他在炼金术史上也是一位非常重要的人物 有人称他为“第一位科学家 最后一位魔法师 ”
1727年当他去世后 他的朋友们发现他留下了关于炼金术研究的百万字手稿 当时的英国皇家学会认为这些手稿不适宜公开 他们认为这会损害其作为一名伟大科学家的名誉 1936年当牛顿的大批手稿在索斯比拍卖的时候 人们才重新发现了这些炼金术手稿
在研究这些手稿后 学者们指出 显然牛顿的光学原理和重力原理的灵感都来自于炼金术 而1687年出版的《原理》更是直接得益于他的炼金术研究 学者们还发现牛顿把他一生中大多数时间都用于炼金术实验 他认为炼金术著作中藏着从远古时代就保存下来的智慧是更高的超自然力量赐给人类的智慧
他的仆人描述的牛顿 “几乎凌晨2 、3点钟才会去睡觉有时是5、6点 每天只睡4、5个小时 尤其是春 、秋两季”
春天是开始炼金术的最佳季节 而秋天是收获的季节 这一点在传说中的炼金术士尼古拉·勒梅的自传里已经很明白的描述过
牛顿死前 曾亲手烧毁一些未发表的手稿 很多学者猜测它们可能与炼金术或魔法有关
牛顿与微积分
牛顿不是一个讨人喜欢的人物。他和其他院士的关系声名狼藉 。他晚年的
大部分时间都是在激然的争吵纠纷中渡过。随着那部肯定是物理学有史以来最有影响的
书——《数学原理》的出版,牛顿很快就成为名重一时的人物。他被任命为皇家学会主
席,并成为第一个被授予爵士的科学家 。
牛顿不久就与皇家天文学家约翰·夫莱姆斯梯德发生冲突。他早先曾提供牛顿许多
《原理》一书所需的数据,后来他扣压了牛顿需要的资料。牛顿是不许别人回答“不”
字的 ,他自封为皇家天文台的大总管,然后迫使立即出版这些数据 。最后,他指使夫莱
姆斯梯德的冤家对头爱德蒙·哈雷夺得夫莱姆斯梯德的工作成果 ,并且准备出版。可是
夫莱姆斯梯德告到法庭去,在最紧要关头,赢得了法庭的判决:不得散发这剽窃的著作。
牛顿被激怒了 ,作为报复,他就在后来的《原理》版本中系统地删除所有来自夫莱姆斯
梯德的引证 。
他和德国哲学家高特夫瑞德·莱布尼兹之间发生了更严重的争吵。莱布尼兹和牛顿
各自独立地发展了叫做微积分的数学分支,它是大部分近代物理的基础。虽然现在我们
知道 ,牛顿发现微积分要比莱布尼兹早若干年,可是他很晚才出版他的著作 。随着关于
谁是第一个发现者的严重争吵的发生,科学家们激烈地为双方作辩护。然而值得注意的
是 ,大多数为牛顿辩护的文章均出自牛顿本人之手,只不过仅仅用朋友的名义出版而已!
当争论日趋激烈时,莱布尼兹犯了向皇家学会起诉来解决这一争端的错误。牛顿作为其
主席,指定了一个清一色的由牛顿的朋友组成的“公正的 ”委员会来审查此案。更有甚
者后来牛顿自己写了一个委员会报告 ,并让皇家学会将其出版,正式地谴责莱布尼兹剽
窃 。牛顿还不满意,他又在皇家学会自己的杂志上写了一篇匿名的、关于该报告的回顾。
据报道 ,莱布尼兹死后,牛顿扬言他为伤透了莱布尼兹的心而洋洋得意。
在这两次争吵期间,牛顿已经离开剑桥和学术 。在剑桥他曾积极从事反天主教运动 ,
后来在议会中也很活跃,最终作为酬报,他得到皇家造币厂厂长的肥缺。在这里 ,他以
社会上更能接受的方式,施展他那狡狯和刻薄的能耐,成功地导演了一场反对伪币的重
大战役 ,甚至将几个人送上了绞刑架。
为什么很多科学家晚年都会信仰宗教?爱因斯坦和牛顿晚年是否都信神?
20世纪最伟大的物理学家阿尔伯特·爱因斯坦(Albert.Einstein)1879年3月14日出生在德国西南的乌耳姆城,一年后随全家迁居慕尼黑 。爱因斯坦的父母都是犹太人,父亲赫尔曼·爱因斯坦和叔叔雅各布·爱因斯坦合开了一个为电站和照明系统生产电机、弧光灯和电工仪表的电器工厂。母亲玻琳是受过中等教育的家庭妇女,非常喜欢音乐 ,在爱因斯坦六岁时就教他拉小提琴。
爱因斯坦小时候并不活泼,三岁多还不会讲话,父母很担心他是哑巴 ,曾带他去给医生检查 。还好小爱因斯坦不是哑巴,可是直到九岁时讲话还不很通畅,所讲的每一句话都必须经过吃力但认真的思考。
在四 、五岁时 ,爱因斯坦有一次卧病在床,父亲送给他一个罗盘。当他发现指南针总是指着固定的方向时,感到非常惊奇 ,觉得一定有什么东西深深地隐藏在这现象后面 。他一连几天很高兴的玩这罗盘,还纠缠着父亲和雅各布叔叔问了一连串问题。尽管他连“磁”这个词都说不好,但他却顽固地想要知道指南针为什么能指南。这种深刻和持久的印象 ,爱因斯坦直到六十七岁时还能鲜明的回忆出来。
爱因斯坦在念小学和中学时,功课属平常 。由于他举止缓慢,不爱同人交往,老师和同学都不喜欢他。教他希腊文和拉丁文的老师对他更是厌恶 ,曾经公开骂他:“爱因斯坦,你长大后肯定不会成器。”而且因为怕他在课堂上会影响其他学生,竟想把他赶出校门 。
爱因斯坦的叔叔雅各布在电器工厂里专门负责技术方面的事务 ,爱因斯坦的父亲则负责商业的往来。雅各布是一个工程师,自己就非常喜爱数学,当小爱因斯坦来找他问问题时 ,他总是用很浅显通俗的语言把数学知识介绍给他。在叔父的影响下,爱因斯坦较早的受到了科学和哲学的启蒙 。
父亲的生意做得并不好,但却是一个乐观和心地善良的人 ,家里每星期都有一个晚上要邀请来慕尼黑念书的穷学生吃饭,这样等于是救济他们。其中有一对来自立陶宛的犹太兄弟麦克斯和伯纳德,他们都是学医科的 ,喜欢阅读书籍、兴趣广泛。他们被邀请来爱因斯坦家里吃饭,并和羞答答、长着黑头发和棕色眼睛的小爱因斯坦交成了好朋友 。
麦克斯可以说是爱因斯坦的“启蒙老师 ”,他借了一些通俗的自然科学普及读物给他看。麦克斯在爱因斯坦十二岁时,给了他一本施皮尔克的平面几何教科书。爱因斯坦晚年回忆这本神圣的小书时说:“这本书里有许多断言 ,比如,三角形的三个高交于一点,它们本身虽然并不是显而易见的 ,但是可以很可靠地加以证明,以致任何怀疑似乎都不可能 。这种明晰性和可靠性给我留下了一种难以形容的印象。”
爱因斯坦还幸运地从一部卓越的通俗读物中知道了自然科学领域里的主要成果和方法,科普读物不但增进了爱因斯坦的知识 ,而且拨动了年轻人好奇的心弦,引起他对问题的深思。
爱因斯坦十六岁时报考瑞士苏黎世的联邦工业大学工程系,可是入学考试却告失败。他接受了联邦工业大学校长以及该校著名的物理学家韦伯教授的建议 ,在瑞士阿劳市的州立中学念完中学课程,以取得中学学历 。
1896年10月,爱因斯坦跨进了苏黎世工业大学的校门 ,在师范系学习数学和物理学。他对学校的注入式教育十分反感,认为它使人没有时间 、也没有兴趣去思考其他问题。幸运的是,窒息真正科学动力的强制教育,在苏黎世的联邦工业大学要比其他大学少得多 。爱因斯坦充分的利用学校中的自由空气 ,把精力集中在自己所热爱的学科上。在学校中,他广泛的阅读了赫尔姆霍兹、赫兹等物理学大师的著作,他最着迷的是麦克斯韦的电磁理论。他有自学本领、分析问题的习惯和独立思考的能力 。
早期工作
1900年 ,爱因斯坦从苏黎世工业大学毕业。由于他对某些功课不热心,以及对老师态度冷漠,被拒绝留校。他找不到工作 ,靠做家庭教师和代课教师过活 。在失业一年半以后,关心并了解他才能的同学马塞尔·格罗斯曼向他伸出了援助的手。格罗斯曼设法说服自己的父亲把爱因斯坦介绍到瑞士专利局去作一个技术员。
爱因斯坦终身感谢格罗斯曼对他的帮助 。在悼念格罗斯曼的信中,他谈到这件事时说 ,当他大学毕业时,“突然被一切人抛弃,一筹莫展的面对人生。他帮助了我 ,通过他和他的父亲,我后来才到了哈勒(时任瑞士专利局局长)那里,进了专利局。这有点象救命之恩,没有他我大概不致于饿死 ,但精神会颓唐起来。”
1902年2月21日,爱因斯坦取得了瑞士国籍,并迁居伯尔尼 ,等待专利局的招聘 。1902年6月23日,爱因斯坦正式受聘于专利局,任三级技术员 ,工作职责是审核申请专利权的各种技术发明创造。1903年,他与大学同学米列娃.玛丽克结婚。
1900~1904年,爱因斯坦每年都写出一篇论文 ,发表于德国《物理学杂志》 。头两篇是关于液体表面和电解的热力学,企图给化学以力学的基础,以后发现此路不通 ,转而研究热力学的力学基础。1901年提出统计力学的一些基本理论,1902~1904年间的三篇论文都属于这一领域。
1904年的论文认真探讨了统计力学所预测的涨落现象,发现能量涨落取决于玻尔兹曼常数 。它不仅把这一结果用于力学体系和热现象,而且大胆地用于辐射现象 ,得出辐射能涨落的公式,从而导出维恩位移定律。涨落现象的研究,使他于1905年在辐射理论和分子运动论两方面同时做出重大突破。
1905年的奇迹
1905年 ,爱因斯坦在科学史上创造了一个史无前例奇迹 。这一年他写了六篇论文,在三月到九月这半年中,利用在专利局每天八小时工作以外的业余时间 ,在三个领域做出了四个有划时代意义的贡献,他发表了关于光量子说 、分子大小测定法、布朗运动理论和狭义相对论这四篇重要论文。
1905年3月,爱因斯坦将自己认为正确无误的论文送给了德国《物理年报》编辑部。他腼腆的对编辑说:“如果您能在你们的年报中找到篇幅为我刊出这篇论文 ,我将感到很愉快 。 ”这篇“被不好意思”送出的论文名叫《关于光的产生和转化的一个推测性观点》。
这篇论文把普朗克1900年提出的量子概念推广到光在空间中的传播情况,提出光量子假说。认为:对于时间平均值,光表现为波动;而对于瞬时值 ,光则表现为粒子性。这是历史上第一次揭示了微观客体的波动性和粒子性的统一,即波粒二象性 。
在这文章的结尾,他用光量子概念轻而易举的解释了经典物理学无法解释的光电效应,推导出光电子的最大能量同入射光的频率之间的关系。这一关系10年后才由密立根给予实验证实。1921年 ,爱因斯坦因为“光电效应定律的发现”这一成就而获得了诺贝尔物理学奖 。
这才仅仅是开始,阿尔伯特·爱因斯坦在光、热、电物理学的三个领域中齐头并进,一发不可收拾。1905年4月 ,爱因斯坦完成了《分子大小的新测定法》,5月完成了《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》。这是两篇关于布朗运动的研究的论文 。爱因斯坦当时的目的是要通过观测由分子运动的涨落现象所产生的悬浮粒子的无规则运动,来测定分子的实际大小 ,以解决半个多世纪来科学界和哲学界争论不休的原子是否存在的问题。
三年后,法国物理学家佩兰以精密的实验证实了爱因斯坦的理论预测。从而无可非议的证明了原子和分子的客观存在,这使最坚决反对原子论的德国化学家 、唯能论的创始人奥斯特瓦尔德于1908年主动宣布:“原子假说已经成为一种基础巩固的科学理论 ” 。
1905年6月 ,爱因斯坦完成了开创物理学新纪元的长论文《论运体的电动力学》,完整的提出了狭义相对论。这是爱因斯坦10年酝酿和探索的结果,它在很大程度上解决了19世纪末出现的古典物理学的危机 ,改变了牛顿力学的时空观念,揭露了物质和能量的相当性,创立了一个全新的物理学世界,是近代物理学领域最伟大的革命。
狭义相对论不但可以解释经典物理学所能解释的全部现象 ,还可以解释一些经典物理学所不能解释的物理现象,并且预言了不少新的效应 。狭义相对论最重要的结论是质量守恒原理失去了独立性,他和能量守恒定律融合在一起 ,质量和能量是可以相互转化的。其他还有比较常讲到的钟慢尺缩、光速不变、光子的静止质量是零等等。而古典力学就成为了相对论力学在低速运动时的一种极限情况。这样,力学和电磁学也就在运动学的基础上统一起来 。
1905年9月,爱因斯坦写了一篇短文《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》 ,作为相对论的一个推论。质能相当性是原子核物理学和粒子物理学的理论基础,也为20世纪40年代实现的核能的释放和利用开辟了道路。
在这短短的半年时间,爱因斯坦在科学上的突破性成就 ,可以说是“石破天惊,前无古人” 。即使他就此放弃物理学研究,即使他只完成了上述三方面成就的任何一方面 ,爱因斯坦都会在物理学发展史上留下极其重要的一笔。爱因斯坦拨散了笼罩在“物理学晴空上的乌云”,迎来了物理学更加光辉灿烂的新纪元。
广义相对论的探索
狭义相对论建立后,爱因斯坦并不感到满足,力图把相对性原理的适用范围推广到非惯性系 。他从伽利略发现的引力场中一切物体都具有同一加速度这一古老实验事实找到了突破口 ,于1907年提出了等效原理。在这一年,他的大学老师 、著名几何学家闵可夫斯基提出了狭义相对论的四维空间表示形式,为相对论进一步发展提供了有用的数学工具 ,可惜爱因斯坦当时并没有认识到它的价值。
等效原理的发现,爱因斯坦认为是他一生最愉快的思索,但以后的工作却十分艰苦 ,并且走了很大的弯路 。1911年,他分析了刚性转动圆盘,意识到引力场中欧氏几何并不严格有效。同时还发现洛伦茨变化不是普适的 ,等效原理只对无限小区域有效……。这时的爱因斯坦已经有了广义相对论的思想,但他还缺乏建立它所必需的数学基础 。
1912年,爱因斯坦回到苏黎世母校工作。在他的同班同学、母校任数学教授的格罗斯曼帮助下 ,他在黎曼几何和张量分析中找到了建立广义相对论的数学工具。经过一年的奋力合作,他们于1913年发表了重要论文《广义相对论纲要和引力理论》,提出了引力的度规场理论。这是首次把引力和度规结合起来,使黎曼几何获得实在的物理意义 。
不过他们当时得到的引力场方程只对线性变换是协变的 ,还不具有广义相对论原理所要求的任意坐标变换下的协变性。这是由于爱因斯坦当时不熟悉张量运算,错误的认为,只要坚持守恒定律 ,就必须限制坐标系的选择,为了维护因果性,不得不放弃普遍协变的要求。
科学成就的第二个高峰
在1915年到1917年的3年中 ,是爱因斯坦科学成就的第二个高峰,类似于1905年,他也在三个不同领域中分别取得了历史性的成就 。除了1915年最后建成了被公认为人类思想史中最伟大的成就之一的广义相对论以外 ,1916年在辐射量子方面提出引力波理论,1917年又开创了现代宇宙学。
1915年7月以后,爱因斯坦在走了两年多弯路后 ,又回到普遍协变的要求。1915年10月到11月,他集中精力探索新的引力场方程,于11月4日、11日 、18日和25日一连向普鲁士科学院提交了四篇论文 。
在第一篇论文中他得到了满足守恒定律的普遍协变的引力场方程,但加了一个不必要的限制。第三篇论文中 ,根据新的引力场方程,推算出光线经过太阳表面所发生的偏转是1.7弧秒,同时还推算出水星近日点每100年的进动是43秒 ,完满解决了60多年来天文学的一大难题。
1915年11月25日的论文《引力的场方程》中,他放弃了对变换群的不必要限制,建立了真正普遍协变的引力场方程 ,宣告广义相对论作为一种逻辑结构终于完成了 。1916春天,爱因斯坦写了一篇总结性的论文《广义相对论的基础》;同年底,又写了一本普及性的小册子《狭义与广义相对论浅说》。
1916年6月 ,爱因斯坦在研究引力场方程的近似积分时,发现一个力学体系变化时必然发射出以光速传播的引力波,从而提出引力波理论。1979年 ,在爱因斯坦逝世24年后,间接证明了引力波存在 。
1917年,爱因斯坦用广义相对论的结果来研究宇宙的时空结构,发表了开创性的论文《根据广义相对论对宇宙所做的考察》。论文分析了“宇宙在空间上是无限的”这一传统观念 ,指出它同牛顿引力理论和广义相对论都是不协调的。他认为,可能的出路是把宇宙看作是一个具有有限空间体积的自身闭合的连续区,以科学论据推论宇宙在空间上是有限无边的 ,这在人类历史上是一个大胆的创举,使宇宙学摆脱了纯粹猜想的思辨,进入现代科学领域。
漫长艰难的探索
广义相对论建成后 ,爱因斯坦依然感到不满足,要把广义相对论再加以推广,使它不仅包括引力场 ,也包括电磁场 。他认为这是相对论发展的第三个阶段,即统一场论。
1925年以后,爱因斯坦全力以赴去探索统一场论。开头几年他非常乐观 ,以为胜利在望;后来发现困难重重,他认为现有的数学工具不够用;1928年以后转入纯数学的探索 。他尝试着用各种方法,但都没有取得具有真正物理意义的结果。
1925年~1955年这30年中,除了关于量子力学的完备性问题、引力波以及广义相对论的运动问题以外 ,爱因斯坦几乎把他全部的科学创造精力都用于统一场论的探索。
1937年,在两个助手合作下,他从广义相对论的引力场方程推导出运动方程 ,进一步揭示了空间——时间、物质 、运动之间的统一性,这是广义相对论的重大发展,也是爱因斯坦在科学创造活动中所取得的最后一个重大成果 。
在同一场理论方面 ,他始终没有成功,他从不气馁,每次都满怀信心底从头开始。由于他远离了当时物理学研究的主流 ,独自去进攻当时没有条件解决的难题,因此,同20年代的处境相反 ,他晚年在物理学界非常孤立。可是他依然无所畏惧,毫不动摇地走他自己所认定的道路,直到临终前一天,他还在病床上准备继续他的统一场理论的数学计算 。
最伟大的科学家的风格
爱因斯坦因为在科学上的成就 ,获得了许多奖状以及名誉博士的授予证书。如果一般人就会把这些东西高高挂起。可是爱因斯坦把以上的东西,包括诺贝尔奖奖状一起乱七八糟地放在一个箱子里,看也不看一眼 。英费尔德说他有时觉得爱因斯坦可能连诺贝尔奖是什么意义都不知道。据说他在得奖的那一天 ,脸上和平日一样平静,没有显出特别高兴或兴奋。
少年时代的爱因斯坦在瑞士生活时,过的是穷学生的生活 ,他对物质生活要求不高,有一碟意大利面条加上一点酱他就感到很满意。成名后,成为教授以及后来为了躲避纳粹的迫害移民美国 ,他是有条件过很好的物质享受的,但是他仍保留像穷学生那样简朴无华的生活 。
当爱因斯坦来到普林斯顿的高等科学研究所工作时,当局给了他相当的高薪——年薪一万六千美元 ,他却说:“这么多钱,是否可以给我少一点?给我三千美元就够了。 ”
爱因斯坦对自己的衣着也是不注意的,长年披着一件黑色皮上衣,不穿袜子 ,不结领带,裤子有时既没有绑皮带也没有吊带,他和人在黑板前讨论问题时 ,一面写黑板,一面要把那像要滑下的裤子用手拉住,这种情形是有些滑稽 ,而他的头发却留得长长的,不加修饰。这对当年“贵族学府”普林斯顿大学的学生来说是惊异的事,难怪他们要希望上帝叫他把头发剪掉 。
爱因斯坦是很节俭的人 ,他在计算的纸上是两面都写,而且他把许多寄给他的信的信封裁开,当作计算的草稿纸 ,不让它们在进了纸篓之前失掉可以再利用的价值。爱因斯坦在外出时经常坐二、三等车,平时只吃一些简单的食物。
1909年7月,爱因斯坦应邀到日内瓦,参加隆重的日内瓦大学三百五十周年校庆和纪念建校人加尔文的庆祝活动 ,并接受日内瓦大学颁发给他的荣誉博士学位 。在庆祝活动的游行中,学校里的显要人物和政府中的大人物,都身穿燕尾服、头戴高礼帽 ,或者身穿中世纪式的锈金长袍,头戴平顶丝帽,而爱因斯坦却穿着一套平时上街穿的衣服 ,戴着一顶草帽。对这次庆祝活动所举办的盛大宴会,爱因斯坦很不以为然,他对坐在旁边的人说 ,“如果加尔文还活着,他会堆起一大堆柴禾,因为搞这样的铺张浪费的盛宴而把我们全都烧死。”
爱因斯坦自己曾说过:“安逸和幸福 ,对我来说从来不是目的 。我称这些伦理基础为猪倌的理想…… ”。他甚至拒绝自己被安排在上流社会中,而居于与众不同的地位,对社会上对他的特殊照顾感到愤怒。
爱因斯坦是很珍惜时间的人,他不喜欢参加社交活动与宴会 ,他曾讽刺地说:“这是把时间喂给动物园 。”他集中精神专心的钻研,他不希望宝贵的时间消耗在无意义的社交谈话上。他也不想听那些奉承和赞扬的话。他认为:“一个以伟大的创造性观念造福于全世界的人,不需要后人来赞扬。他的成就本身就已经给了他一个更高的报答 。”1929年3月 ,为了躲避五十寿辰的庆祝活动,他在生日前几天,就秘密跑到柏林近郊的一个花匠的农舍里隐居起来。
作为物理学革命中的伟大科学巨匠 ,爱因斯坦从来没有自认为是一个超人。他认识到,自己所走的道路是前人走过的道路的延伸,科学的新时代是在前人工作基础上的合理发展 ,因此他总是抱着感激和敬仰的心情赞赏前人的贡献 。
在谈到相对论的创立时,他说:“相对论实在可以说是对麦克思韦和洛伦兹的伟大构思画了最后一笔,因为它力图把场物理学扩充到包括引力在内的一切现象。 ”爱因斯坦曾几次在信中对赞扬他的成就的朋友写道:“我完全知道我没有什么特殊的才能:兴趣 、专一、顽强工作 ,以及自我批评使我达到我想要达到的理想境界。”
全人类命运的关注者
爱因斯坦热爱科学,也热爱人类 。他没有因为埋头于科学研究而把自己置于社会之外,一直关心着人类的文明和进步,并为之顽强、勇敢地战斗。他说过:“人只有献身于社会 ,才能找出那实际上是短暂而又有风险的生命的意义”,他自己正是这样去做的。
1914年4月,爱因斯坦接受德国科学界的邀请 ,迁居到柏林,8月即爆发了第一次世界大战 。他虽身居战争的发源地,生活在战争鼓吹者的包围之中 ,却坚决地表明了自己的反战态度。9月,爱因斯坦参与发起反战团体“新祖国同盟 ”,在这个组织被宣布为非法、成员大批遭受逮捕和迫害而转入地下的情况下 ,爱因斯坦仍坚决参加这个组织的秘密活动。
10月,德国的科学界和文化界在军国主义分子的操纵和煽动下,发表了所谓“文明世界的宣言” ,为德国发动的侵略战争辩护,鼓吹德国高于一切,全世界都应该接受“真正德国精神” 。在“宣言 ”上签名的有九十三人,都是当时德国有声望的科学家 、艺术家和牧师等。就连能斯脱、伦琴、奥斯特瓦尔德 、普朗克等都在上面签了字。当征求爱因斯坦签名时 ,他断然拒绝了,而同时他却毅然在反战的《告欧洲人书》上签上自己的名字。这一举动震惊了全世界 。
1917年,列宁领导的苏联社会主义革命胜利后 ,爱因斯坦热情地支持这个伟大的革命,赞扬这是一次对全世界将有决定性意义的、伟大的社会实验,表示:“我尊敬列宁 ,因为他是一位有完全自我牺牲精神、全心全意为实现社会正义而献身的人。我并不认为他的方法是切合实际的,但有一点可以肯定:象他这种类型的人,是人类良心的维护者和再造者。”
1918年11月 ,德国工人和士兵在俄国十月革命胜利的影响和鼓舞下,发动起义,推翻了德皇威廉二世下台第三天 ,爱因斯坦即给他的母亲连续写了两张明信片,欢呼“伟大的事变发生了……亲身经历了这个事变是多么荣幸!”
在二十年代到三十年代初期,爱因斯坦基本上是一个绝对的和平主义者 。但是,侵略和掠夺战争不断发生的现实 ,打破了他那美好的梦想。特别是1933年希特勒上台后,德国日益法西斯化,使爱因斯坦意识到新的野蛮战争不可避免 ,促使他改变了自己的观点。他明确表示:“当法律和人类尊严必需保卫时,我们一定要战斗 。自从法西斯的危险到来后,现在我不再相信绝对的被动的和平主义是有效的了。只要法西斯主义统治欧洲 ,那就不会有和平。”
由于爱因斯坦的进步活动,又因为他是犹太人,因而被德国纳粹分子列为重要的迫害对象 ,幸而他1932年底离开德国到美国讲学,才未遭毒手 。他在柏林的住屋被查抄和捣毁,他的财产被没收 ,他的著作被焚毁,纳粹还悬赏二万马克要杀害他。面对纳粹分子暗杀的危险,爱因斯坦没有丝毫的畏惧,而是更坚定地战斗。当他的挚友劳厄写信劝他对政治问题采取明哲保身的态度时 ,他不顾个人安危,大声疾呼,指出法西斯就意味着战争 ,和平必须用武装来保卫,呼吁美国人民起来同法西斯作斗争 。
在为人类的进步事业而战斗的历程中,爱因斯坦一直关心着被压迫 、被奴役的国家和民族。他反对法西斯灭绝犹太人的暴行 ,为争取犹太人的生存权利而大声疾呼。但他也反对狭隘的犹太民族主义,希望看到犹太人“同阿拉伯人在和平共处的基础上达成公平合理的协议,而不希望创立一个犹太国 ”。他反对美国的种族歧视政策 ,支持黑人的解放运动,并呼吁“美国黑人在这个方向上所作的坚定的努力,应当得到大家的赞扬和支援” 。
在五十年代美国麦卡锡份子兴风作浪的时期 ,麦卡锡参议员说他是“美国的第一敌人”,而一些狂热人士还造谣说他是共产份子,并且说他的前助手英费尔德从他那里知道原子弹的材料,准备供给苏联这些情报。事实上他除了担心纳粹能制造新式武器 ,在1939年8月2日向罗斯福总统建议这方面该进行研究写的一封信外,他以后完全不知道美国政府秘密从事原子弹的制造,一些从事这一工作的爱因斯坦的朋友也对他保密 ,不让他知道有这回事。但当他知道德国没有制成原子弹,而美国已造出原子弹后,他的心情感到沉重和不安 。他说 ,如果他知道德国不会制造原子弹,他就不会为“打开这个潘多拉魔匣做任何事情。 ”
当爱因斯坦后来从无线电广播知道美国对广岛、长崎投下原子弹,杀伤许多平民时他感到非常痛心。他后来写了一封告美国公民书 ,说:“我们将此种巨大力量解放的科学家们,对于一切事物都要优先负起责任,必须限制原子能绝对不能使用来杀害全人类 ,而是用来增进人类的幸福方面 。”1955年,爱因斯坦与罗素联名发表了反对核战争和呼吁世界和平的《罗素—爱因斯坦宣言》。
在1949年爱因斯坦写了一篇《为什么要社会主义?》的论文。在这里,他提出了现在看来还是正确的看法!“计划经济还不就是社会主义 。计划经济本身可能伴随着对个人的完全奴役。社会主义的建成,需要解决这样一些极端困难的社会——政治问题 ,鉴于政治权力和经济权力的高度集中,怎样才有可能防止行政人员变成权力无限和傲慢自负呢?怎样能够使个人的权利得到保障,同时对于行政权力能够确保有一种民主的平衡力量呢?”
巨星陨落
1955年4月18日 ,人类历史上最伟大的科学家,阿尔伯特.爱因斯坦因主动脉瘤破裂逝世于美国普林斯顿。巨星陨落,举世同悲 。
在爱因斯坦去世的前几天还录音对以色列广播 ,他说:“我们这时代最大的问题是人类分成两个互相对敌的阵营:共产世界和所谓的自由世界。由于“自由 ”及“共产”这两个词的意义对我很难理解,我宁愿用“东方”和“西方 ”的权力冲突来说,然而 ,这地球是圆的,这样“东方”和“西方”的真正精确意义也不能清楚。 ”
爱因斯坦生前不要虚荣,死后更不要哀荣。他留下遗嘱 ,要求不发讣告,不举行葬礼 。他把自己的脑供给医学研究,身体火葬焚化,骨灰秘密的撒在不让人知道的河里 ,不要有坟墓也不想立碑。在把他的遗体%
科学家常说宇宙的尽头是神学,这是为什么呢?
如果要追溯到牛顿的时代,那么不单是很多著名的科学家晚年都有宗教信仰 ,而是很多科学家终生都有信仰。
我们都知道在现代科学起源地的欧洲,那时候全是基督教信仰的国家,民众从小到大都接触宗教 ,耳濡目染,相信宗教是一件很自然的事情,相反不信宗教才比较另类 ,我们很少听到那时代有这种另类 。
我国属于无神论国家,从小到大接受的是唯物论的教育,民众大多不相信宗教 ,在这样的大环境下,相信宗教的反倒成为了另类。而我在网上遇到过好些人,可能是由于从小所受的教育,对国外科学家的信仰状况有着奇怪的认知。比如他们都认为哥白尼和伽利略都由于科学研究而受到教廷的迫害 ,所以他们理所当然都是相信科学不相信上帝的 。但实际上他俩都是虔诚的信徒,甚至那个被烧死的所谓科学殉道者布鲁诺,实际上也是宗教徒 ,他只是弄了一个奇怪的教派被判为了异端,被异端裁判所判了火刑。有研究分析认为布鲁诺并非因宣传日心说被烧的,而是因宣传他的奇怪教派被烧的 ,只不过刚好日心说被用来支持他的教义。
因此,如果你从近代科学开创者伽利略开始算,科学家里确实是很多都是有宗教信仰的 ,但它们当中很多都是终生都相信,而不是从小就不信到老了才信 。
不过大约是到了达尔文发表《物种起源》以后,无神论思潮开始在西方国家 ,特别是在知识分子中蔓延。自然科学界也是首当其冲的。但依然有一些出类拔萃的科学家是终生保持了信仰的 。比如量子论的创立者普朗克,还有那个把爱因斯坦、杨振宁怼得一身冷汗的怼王泡利。
但更多的科学家是没有宗教信仰的,比如爱因斯坦。我不知道江湖上为什么流传着爱因斯坦晚年信仰了上帝,大概是他晚年老说上帝不真掷骰子让宗教徒误会了吧?
爱因斯坦其实比较特殊 ,他生于一个信仰比较散漫的犹太人家庭,父母对犹太教都不怎么感冒,因此爱因斯坦从小也没什么宗教信仰 ,但到了中学的时候,他上了一所天主教学校,在学校里不知怎地突然狂热地信了天主教的上帝和耶稣(犹太教是不信耶稣的)。不过到了12岁左右 ,他看了一些科学和哲学著作后就放弃了宗教信仰直到去世都没有再信仰任何宗教 。但同时爱因斯坦并不承认自己是个无神论者,他坚持自己是有信仰的,只是不相信人格化的上帝 ,仅此而已。
虽然,对于一般人来说,到了年老找一个信仰的依托是人之常情 ,但科学家好像没有看到有这种情况,可能是我不知道吧,比如前些时候因宣扬量子佛学而被群批的中科院院士朱清时,我没有查到他具体是什么时候开始相信佛学的。(其实从他的一些言论里我觉得他所相信的佛学跟一般人信的佛教是不一样的)
实际上 ,现在大多数的科学家都没有宗教信仰,但例外总是有的,比如前两年意外去世的美国科学院院士 ,美籍华人物理学家张首晟就是个宗教信徒,他意外去世时年仅55岁,还没到退休年龄呢 ,怎么也不能说是晚年相信吧 。
在我遇见的很多科学爱好者的观念里,科学与宗教信仰是水火不容的,更有极端的认为科学与信仰是水火不容的。但实际上在顶级科学家里都不乏信仰宗教的人 ,像爱因斯坦一样没有宗教信仰但有信仰的就更不在少数了。
这是一份美国科学院科学家信仰状况的调查报告,截至1998年的调查中,依然有7%左右的美国科学院的顶级科学家自称有宗教信仰(相信人格化的上帝) 。
事实上我一直认为无神论本身就是一种信仰 ,只是无神论者可能自己都不知道。他们对?无神?有着迷之信仰。当年泡利就曾开玩笑嘲讽过坚定的无神论者狄拉克,他说?今天狄拉克创立了一个宗教?无神教,他们的教义是世上没有神,狄拉克是这个宗教的先知 。?
我们开始相信科学 为什么科学家们反而越来越相信神
联合国用最著名的盖洛普民意测验进行了一项调查 ,历时300年,随机抽取了300位300年漫长历史中最著名的科学家,调查他们是否相信“上帝”。最终的调查结果令人震惊。除了38名无法查明信仰的科学家外 ,在其他262名科学家中,有242人信仰上帝,占92.4%;不信者只有20人 ,占总数的7.6% 。
不仅如此,除了对历史上伟大科学家的考察之外,还发现来自世界各地的科学家相信上帝的居多。很多人会问 ,既然是科学家,为什么还要信上帝?
首先要明确,科学和神学本质上是同源的。他们的根源在于探索世界 ,解释未知事物,寻求发展规律。稍有不同的是,科学注重经验主义路线,而神学则省略了直接告诉结果的实践 ,而这些结果又是如此抽象,让人觉得悬置 、空洞、不可靠 。
众所周知,牛顿是一位伟大的物理学家 ,也是一位百科全书式的天才。他在天文、地理 、数学、神学等方面都有突出的成就。但是,他在穷尽了当时物理世界的客观规律之后,终于发现 ,宇宙问题的最终答案只能指向上帝 。有一次,他的好朋友哈雷看到了牛顿做的大安阳新模型,中心是一个镀金的太阳 ,所有的行星都排列在各自的位置上。曲柄一拉,行星立即按照既定的轨道转动。哈雷看到这个模型后叹了口气,惊叹不已 ,问牛顿这个模型是怎么设计出来的 。牛顿回答说:“这个模型没有人去刻意设计制造,只是各种材料自然形成在一起的巧合。虽然这个模型很精致,但是和真实的太阳系比起来算不了什么;你仍然相信一定有人成功了。比这个模型还要精密几亿倍的太阳系,不应该是由具有高度智慧的全能的人(神)创造的吗?
哈雷恍然大悟!
爱因斯坦曾经说过:“人类知道的是有限的圆 ,而不知道的是圆外的世界,是无限的 。今天的科学只能证明一个物体的存在,而不能证明一个物体不存在。宇宙中每一颗行星都运行在一定的轨道上 ,这种安排的力量就是上帝!”
其次,我们往往分不清什么是科学,什么是迷信。
我们不能迷信 。所谓迷信 ,就是上帝能创造一切,能创造一切的“上帝”不叫“上帝 ”。如果你相信现代科学做出的所有解释,那也是迷信。你要知道 ,在宇宙的长河中,人类的科学是太小的,不发达的 ,不完美的。我们不排除人类历史上有太多智者能预知宇宙的奥秘 。然而,在宇宙的长河中,我们目前的科学无法解释所有的规律。随着时间的不断流逝,总有一天我们会发现现在的科学是错误的 ,甚至是荒谬的,过分相信不成熟的科学已经成了迷信!
作为科学家你越是了解这个世界,就会发现这个世界你越不了解。你的知识对于总知识 ,就像是在一个沙滩上画了一个圆,画的圆越大,你了解的知识越多 ,但是你接触到的未知也越多 。伟大的科学家都探索出了一片片的新沙子,但是还是有很多他不了解的沙子、不能理解的沙子,这些沙子比常人接触到的沙子更多而且基本都是别人没见过的。
他无法寻求别人的帮助 ,但在精神上为了满足自己,只能借以神的形象来描述这些,虽然这些沙子基本都被后来者探索而发现与神没有关系。牛顿无法解释自己的万有引力体系最初是怎么转起来的 ,这个问题就如同一个魔鬼萦绕在他的心头,没有人能帮助他,为了精神上的解脱,唯一的方法就是用上帝的第一推动力来自我欺骗 ,而现在那个问题早就解决了 。
70年前量子力学的哥本哈根学派无法解释波和粒子是如何只能分别观测的,就弄出来了意识决定塌缩这样的东西,导致了那些拿着量子力学当灵魂的一知半解的人和骗子的出现 ,而三十几年前,这个问题也已经被令人信服的解决了。
所以这个世界还真的是无神的,尤其是量子力学的意识出现这件事 ,绝大多数的这方面的物理学家都对意识的出现很不满意,认为这违反了科学的基本法则——你的体系中不能有上帝的位置,当初大数学家、大科学家拉普拉斯就是这么回答拿破仑的。但是对于自己不了解的方面 ,你又没有精力来搞这些,怎么办呢?拿个神来安慰自己就行了,就像伏尔泰说的“这个世界上没有上帝 ,我们也需要创造一个上帝出来” 。但是把自己搞有神论了以后后果很严重,因为已经有一个神来安慰自己了,就不能再继续下去,一旦这个神的控制范围到了自己研究的范围 ,这个科学家就完了。最典型的例子就是牛顿,牛顿在拿出第一推动力并开始研究神学以后,在科学上就再无进展。而且事实上我们开始相信科学和科学家相信神的存在事实上并没有什么不同 ,因为两者总是把了解一切的希望寄托在别人的身上 。
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本文概览:牛顿 我不知道在别人看来,我是什么样的人;但在我自己看来,我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩,为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜,而对于展现在...