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        愛因斯坦究竟發(fā)明了什么

        2019-06-03 02:16:14蘇光路
        知識窗 2019年5期

        蘇光路

        談起愛因斯坦,你聽到最多的是他發(fā)明了什么呢?

        毫不夸張地說,根據(jù)愛因斯坦創(chuàng)立的科學(xué)理論而衍生出的發(fā)明創(chuàng)造,涵蓋了現(xiàn)代文明的每一個角落。我們衣食住行的每個細(xì)節(jié)都閃現(xiàn)著愛因斯坦的影子,但因為缺少感恩和追問的習(xí)慣,我們竟毫不知情。

        這里用一個假設(shè)的“你”作比喻。清晨,當(dāng)你從下榻的賓館起來,走出房間準(zhǔn)備晨練時,請注意你頭上的煙霧探測器。它利用放射性物質(zhì)镅-241釋放出能量,產(chǎn)生一小束帶電粒子。一旦發(fā)生意外,從火焰里冒出來的煙霧與粒子束發(fā)生反應(yīng),就會觸動警報器并自動拉響。由于镅的原子核不穩(wěn)定,一旦裂開,碎片的質(zhì)量比原來的原子核小,質(zhì)量似乎就消失了。其實,镅原子的質(zhì)量根本沒有消失。這是愛因斯坦告訴我們的。

        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(xué)的基本方法。

        來到辦公室,你打開電腦開始工作。在短促的瞬間,電子正從顯像管的陰極發(fā)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(fā)明電腦顯示器的工程師必須使顯示器符合“相對論效應(yīng)”,否則控制電子飛馳的磁鐵就會在顯示屏上產(chǎn)生模糊的圖像,使你無法工作。

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

        假如你是個環(huán)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(zhuǎn)成電能,愛因斯坦在一篇論文里分析過這一轉(zhuǎn)換原理。他發(fā)現(xiàn)光承載于運動著的能量包(光子)里,某些光子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(yīng)”。

        倘若你身體有恙,或是偶感風(fēng)寒,需要用藥物進(jìn)行調(diào)理。許多藥物制造得益于愛因斯坦那篇有關(guān)布朗運動的論文。英國植物學(xué)家羅伯特·布朗最先觀察到,懸浮的液體中的微粒永遠(yuǎn)在不停地做無規(guī)則運動。愛因斯坦將兩個毫無關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象聯(lián)系起來,利用布朗運動創(chuàng)立了將微觀數(shù)量和宏觀數(shù)量聯(lián)系在一起的統(tǒng)計法。直到今天,這些統(tǒng)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(guān)系,你身上攜帶的GPS能幫助你與搜索人員取得聯(lián)系。100多年前,愛因斯坦發(fā)現(xiàn),如果想把發(fā)生在不同地點的多個事件聯(lián)系在一起考慮,那么傳統(tǒng)的時間概念就不夠充分。雖然全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星上安裝了精確的原子鐘,但是如果沒有地面原子鐘對衛(wèi)星原子鐘的時間調(diào)整,GPS每天發(fā)給地面的信號就會出現(xiàn)1.6千米的偏差。

        愛因斯坦為什么總是對的,除了他所具備的從未知中有所見,從未知中有所知的直覺感知力外,似乎有神人相助。前往土星的“卡西尼號”飛船發(fā)回的無線電信號被證實受到太陽的影響而發(fā)生了偏斜,偏斜度與愛因斯坦廣義相對論的預(yù)測完全吻合。

        由此可見,愛因斯坦是一個特殊奇才,他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。

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