第八章 爱因斯坦的宇宙

随着19世纪渐渐远,科满意回,他已经解物理的部分谜团。

我略举数例:电、磁、气体、光、声、动力及统计力,已经在他的面前俯首称臣。他已经现了X线、极线、电子放现象,明了计量单位欧姆、瓦特、尔文、焦耳、安培的尔格。

凡是被振荡的,被加速的,被干扰的,被蒸馏的,被化合的,被称质量的,或被变气体的,他做了;在此程中,他提了一堆普遍定律。些定律非常重,非常神气,直今我往往写书写:"光的电磁场理论"、"氏互比定律"、"查理气体定律"、"体积结合定律"、"零定律"、"原子价概念"、"质量定律"等等,数数不清。整世界丁丁、喀嚓喀嚓回响着他明创造的机器仪器的声音。许聪明人认,科已经有少干了。

1875年,德国基尔有一位名叫马克斯·普朗克的年轻人犹豫不决,不知辈子究竟是该从数是该从物理。人由衷劝他不选择物理,因物理的重问题已解决。他斩钉截铁告诉他,世纪将是巩固提高的世纪,不是革命的世纪。普朗克不听,他钻研理论物理,潜投入了热力的核问题--熵的研究工。

在一雄勃勃的年轻人,研究问题似乎很有前途。1891年,他做了果,却吃惊现,关熵的项重工实际已经有人做。他是耶鲁一位离群索居的者,名叫J.威拉德·吉布斯。

吉布斯是很杰的人物,但数人许有听说。他行检束,很少抛头露面。

除了欧洲搞了三年研究外,他的一辈子差不是在一三街区的范围内度的:一边是他的,一边是耶鲁在康涅狄格州纽黑文的校园。在耶鲁的最初十年,他连工资懒领。(他有另外的收入。)从1871年,他该的一名教授,直1903年世。在此期间,每期选他的课的生平均有一名。他写的东西晦涩难懂,经常使己明的符号,许人觉简直是书。但是,在那些神秘的公式深处,隐藏着最英明、最深刻的见解。

1875-1878年期间,吉布斯写了一系列论文,编了《论相物质的平衡》的集子。

该书色阐述了近乎一切热力原理--威廉·H.库珀的话说,包括"气体、混合物、平面、固体、相移......化反应、电化电池、沉淀及渗透"。归根结底,吉布斯表明,热力不仅适蒸汽机的庞又嘈杂的范围的热量量,且在化反应的原子层面同存在,且影响很。吉布斯的《平衡》一直被称"热力原理",但无法猜测的原因,吉布斯情愿将些具有划代意义的见解表在《康涅狄格州艺术与科院报》,那是一份即使在康涅狄格州毫无名气的杂志。就是什普朗克直很晚的候才听说他的名字的原因。

普朗克有泄气--哎呀,许稍稍有点胆怯,始注意力转向别的问题。1方面的,我等一儿再说,先稍稍(又恰)换方向,前往俄亥俄州的克利夫兰,一被称凯斯实科校的机构。19世纪80年代,那有一位刚中年的物理,名叫阿尔伯特·迈克尔逊。他在他的朋友化爱德华·莫雷的协助,进行了一系列试验。那些试验了很有意思又令人吃惊的结果,将的许情产生重的影响。

迈克尔逊莫雷所做的--实际是在无意中所做的--破坏了长期人一所谓光太的东西的信念。那是一稳定、不见、有重量、有摩擦力、不幸又完全是像的媒质。据认,媒质充满宇宙。太是笛卡儿假设的,牛顿加接受,差不人人它怀有崇敬情,在19世纪物理中占有绝的中位,解释什光够在空荡荡的太空传播。它在19世纪初尤其必不少,因光电磁在候被是波,就是说某振动。振动必须在什东西面才生,因此,就需一太,并长期认存在一太。直1909年,伟的英国物理J.J.汤姆森仍坚持说:"太不是哪位爱思索的哲的凭空像,它我说就像我呼吸的空气那不缺少。"--他说番话4年,就无争议确定太并不存在。总言,人确实离不太。

果你需说明19世纪的国是机乡的理念,那你很难再找像阿尔伯特·迈克尔逊的例子。他1852年生德国波兰边境区的一贫苦的犹太商人庭,候随人国,在加利福尼亚州一淘金热区的矿工村长。他的父亲在那做干货生意。太穷,他不,便首华盛顿,在白宫的正门口游晃,希望在尤利塞斯·S.格兰特每散步碰位总统。(那显是比较朴实的年代。)在散步的程中,迈克尔逊深深博了总统的欢,格兰特竟答应免费送他国海军院习。就是在那,迈克尔逊攻读了物理。

10年,迈克尔逊已经是克利夫兰凯斯校的一名教授,始有兴趣测量一名叫太漂移的东西--运动物体穿越空间所产生的一顶头风。牛顿物理的预言一是,在观察者,光在穿越太程中的速度是不一的,取决观察者是朝着是逆着光源的方向移动。但谁不此进行测量的方法。迈克尔逊突,球有半年间是朝着太阳的方向运动,有半年间是逆着太阳的方向运动的。他认,在相的季节进行仔细测量,两者间光的运动速度进行比较,就找答案。

迈克尔逊说服电话的明者、刚刚了财的亚历山·格雷厄姆·贝尔提供资金,制造了一台迈克尔逊己设计的巧妙灵敏的仪器,名叫干涉仪,非常精确测定光的速度。接着,在蔼又神秘的莫雷的协助,迈克尔逊进行了几年的精测量。是一件非常细致又很花力气的活儿,迈克尔逊的精神一子完全垮了,工不不中断了一段间。

但是,1887年,他有了结果。且,结果完全乎两位科的意料。

加州理工体物理基普·S.索恩写:"结果证明,光的速度在各方向、各季节是一的。"是200年--实际恰是200年--现的一迹象,说明牛顿定律许不是在任何候、任何方适的。威廉·H.克罗珀的话说,迈克尔逊-莫雷结果"很是物理史最负面的结果"。此,迈克尔逊获了诺贝尔物理奖--从获此殊荣的一位国人--但20年。与此同,迈克尔逊-莫雷实验像一股霉味那令人不快浮动在科的脑海深处。

令人注目的是,尽管他有了项现,20世纪的候,迈克尔逊觉己别人一,认科工快走尽头--一位者在《》杂志的话说:"添几角楼尖顶,在房顶刻几处浮雕就够了。"

,实际,世界即将进入一科的世纪。候,谁懂一点,谁不什懂。科快现己在粒子反粒子的汪洋海漂浮,东西瞬间存在,瞬间消失,使毫微秒间显十分缓慢,平平常常,一切是那古怪。科正从宏观物理向微观物理转变。前者,物体见,摸着,量;者,情倏忽生,快不思议,完全超了像的范围。我快进入一量子代,推动其门的一人就是那位迄今止一直很倒霉的马克斯·普朗克。

1900年,普朗克42岁,已是柏林的理论物理。他揭示了一新的"量子理论"

,该理论认,量不是一流水般连续的,是一包包传送的东西,他称其量子。确实是一新奇的概念,且是一很的概念。从短期说,它迈克尔逊-莫雷实验谜提供一解释,因它表明光原不一定是一波动。从长远说,它将整现代物理奠定基础。无论何,它是一迹象,表明世界快生变化。

但是,划代意义的件--一新代的黎明--1905年才生。,德国的物理杂志《物理年鉴》表了一系列论文,者是一位年轻的瑞士职员。他有,有实验室,通常跑的是伯尔尼国专利局的图书馆。他是专利局的三级技术审查员。(他申请提升二级审查员,但遭了拒绝。)

他的名字叫阿尔伯特·爱因斯坦。在那重的一年,他向《物理年

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