爱因斯坦的奇迹年 － Larry Lagerstrom

观看完整课程：http://ed.ted.com/lessons/einstein-s-miracle-year-larry-lagerstrom

1905年初，爱因斯坦是一个“不及格”的大学生。然而在接下来的十二个月里，他发表了四篇课题不同却都非同凡响的论文，它们注定将彻底改变我们对宇宙的认识。Larry Lagerstrom详细介绍了这四篇突破性的论文。

随着1905年的到来，

即将26岁的阿尔伯特爱因斯坦是以一个挂科的大学生的身份面对生活的。

如果说这个不起眼的公务员将对科学做出巨大贡献.

当时的大多数物理学家一定会加以嘲笑。

然而在接下来的一年里，

爱因斯坦发表了不止一篇，

不止两篇，

不止三篇，

而是四篇课题各不相同却都非同凡响的论文，

它们注定将彻底改变我们对宇宙的认识。

这也就是为什么爱因斯坦数学挂科了。

他15岁时已经自己掌握了微积分，

并且在慕尼黑中学和瑞士理工学院，

都有不错的表现。

他在这两所学校获得了数学和物理教学学位

但是为了更多地待在实验室里而翘课，

并忽视了对教授表示应有的尊重，

这让他偏离了预期的职业道路。

连一个实验室助理的职位都不被考虑，

他只好在一位朋友的父亲的帮助下，

在瑞士专利局谋了一份工作。

尽管作为一个专利审查员一周要工作六天，

爱因斯坦仍然能给物理学留出一些时间，

与几个好友讨论最新的著作，

并发表一些不怎么重要的论文。

令人大吃一惊的是，

他在1905年三月发表了一篇有着惊人假设的论文。

不顾几十年来可以证明光是波的证据，

爱因斯坦提出，光，实际上可以是粒子，

并表明一些神秘的现象，比如光电效应，

可以用他的假说来解释。

这个观点在接下来的几年里一直被嘲笑，

但爱因斯坦只是领先了他的时代二十年。

波粒二象性被载入史册成为量子革命的奠基石。

两个月之后，爱因斯坦提交了第二篇论文，

这次他研究的是延续了几个世纪的古老命题－原子是否存在。

尽管某些理论是建立在不可见的原子概念上的，

一些杰出的科学家还是认为比起真实的物理对象，

原子更像是一个有用的假设。

但是爱因斯坦用了一个独创的论点，

展示了微小粒子的运动，

小分子在液体中的不规则运动，也就是布朗运动。

布朗运动可以被准确的预测

因为它是通过数以百万计的不可见的原子互相撞击而形成的。

不久，实验就证明了爱因斯坦的模型，

原子论的怀疑者也拱手认输。

第三篇论文发表于六月。

在很长一段时间里，

爱因斯坦一直被物理学中两个基础原理的不一致所困扰。

在两个基础的物理原理间，

被广泛接受的相对性原理，

在伽里略时期就已经被确立

它阐明绝对的运动是无法定义的。

然而同样被广泛接受的电磁理论，

则声称绝对的运动是存在的。

这个矛盾和自己的无能为力

使爱因斯坦陷入了被他称作"精神紧张"的状态。

但是五月的一天，

在和他的朋友米榭贝索探讨这个谜题后，

爱因斯坦感到云开雾散。

爱因斯坦意识到，这个矛盾是可以化解的，

即如果光速是恒定的，

不论它处于何种参考系中。

而时间和空间对于观测者都是相对的。

爱因斯坦只用的几周时间就完成了细节，

并用公式表达出了后来被称作狭义相对论的内容。

这个理论不仅粉碎了我们之前对现实的认识，

还为技术发展铺平了道路，

从粒子加速器，

到全球定位系统。

你也许认为这已经足够了，

但是在九月，

第四篇论文以狭义相对论论文的后续的方式诞生了。

爱因斯坦进一步思考了他的理论，

然后意识到它还暗示了质量和能量，

一个是明显实体的，另一个被认为是飘渺的，

实际上是等价的。

它们的关系可以用一个很著名的方程式来表达

这个方程式而后也成为了历史上最重要的方程式之一：

E=mc^2.

爱因斯坦在接下来的近15年里都没有成为举世闻名的偶像。

直到1919年测量星光在日全食中的弯曲

确认了他后来的广义相对论，

媒体才把他变成了一个名人。

但是尽管他随后就回到专利局里销声匿迹，

并在1905年之后一无所成，

他在他那奇迹般的一年里写出的4篇论文

使他成为令人震惊的天才。