首都科学讲堂第632期《与真实的爱因斯坦相遇》



首都科学讲堂第632期《与真实的爱因斯坦相遇》

2020年3月14日,受新冠肺炎疫情影响,首都科学讲堂线上开讲,本次首都科学讲堂邀请了中科院自然科学史所研究员方在庆,为大家带来主题为《疾病故事与人类探索》的精彩讲座。

首都科学讲堂第632期《与真实的爱因斯坦相遇》

应对疫情防控,首都科学讲堂线上开讲。为坚决贯彻落实习近平总书记对新型冠状病毒感染的肺炎疫情作出的重要指示精神,北京科学中心坚持“疫情不解除,科普不掉线”,积极开展疫情防控和应急科普,切实做好知识普及和引导科学防控等工作。本期首都科学讲堂使用科学加APP、腾讯新闻客户端、新浪科技客户端、一直播APP等平台开展直播,采用“直播+录播”双管齐下的新颖方式,让公众足不出户,也能获得最权威、最前沿的科普内容和资讯。首都科学讲堂在疫情防控期间将灵活运用各类载体形成宣传阵地,利用网络手段为公众带来更多丰富主题的线上活动,进一步发挥科普在疫情防控中的重要作用。

与真实的爱因斯坦相遇

2020年3月14日是爱因斯坦诞辰141周年,这位伟大的科学家在今天仍深刻的影响着我们。爱因斯坦的形象深入人心,在德国的幻想博物馆内展出过这样一张照片,用各种日常用品的照片拼接而成,远处看就是一副爱因斯坦的照片,这也是最广为人知的爱因斯坦的形象——灰白的头发,深邃的眼神观看整个世界。关于爱因斯坦有很多神话,我们认为他是一个天才,不会犯错;作为一个理论物理学家,他可能不需要做任何实验就能够改变世界;还有人认为他孤军奋战做出了伟大发现。但是,这些神话都与真实的爱因斯坦形象相悖的,让我们跟随中科院自然科学史所研究员方在庆的讲述,去了解一个真实的爱因斯坦。

第一讲 勤于动手,文武双全

爱因斯坦是一名理论物理学家,不做实验,一般认为这样的科学家没有动手能力。但爱因斯坦动手能力非常强,甚至可以说他的这个特长为他后来作出重要理论发现打下了良好的基础。爱因斯坦与技术有非常紧密的联系。一方面是家庭背景,爱因斯坦出生于一个中产阶级家庭,他的父亲和叔叔开办了一个规模不小的,专门生产电气产品的工厂。德国慕尼黑有著名的啤酒节,啤酒节第一次用上的电灯就是爱因斯坦家生产的。每当工人在生产过程中遇到技术问题时,他们就习惯去找小爱因斯坦来解决。很不幸的是,家族企业在爱因斯坦十五岁时就破产了,家人离开德国去意大利北部谋生,不得不把爱因斯坦一个人留在慕尼黑求学,但这段技术经历仍是让爱因斯坦受益终身的。

另一方面是爱因斯坦在大学毕业后的工作。爱因斯坦毕业后两年都没找到工作,后来在他同学父亲的帮助下到了瑞士专利局做技术员。专利局是专门审查专利的地方,要对技术发明非常了解才能胜任这份工作。爱因斯坦参与了很多专利审查,当两个公司就同一个专利出现纠纷诉讼时,爱因斯坦会出庭作证,他的证词对判决起到非常重要的作用。

爱因斯坦特别关注社会生活问题,经常解决一些从生活中延伸出来的技术问题,并与人合作申请了很多专利,比如电冰箱、听诊器等等,有些专利让爱因斯坦获得了不少专利费。爱因斯坦曾和和他的家庭医生一起发明了一个过滤病毒的仪器。如何通过陶瓷过滤器过滤病毒,需要测量过滤器孔径的大小和压力。爱因斯坦通过计算,帮医生解决了这个问题。可以设想一下,如果爱因斯坦面对新冠疫情,他会有些什么出乎意料的构想。

还有一例子,爱因斯坦以专家和发明者的身份参与过飞行用的陀螺仪的发明。陀螺仪对飞行过程中的平衡非常重要,后来被用于军事,间接地影响到世界历史的进程。

我们说爱因斯坦“文武双全”,还与他小时候读的科普读物有关。爱因斯坦成长的年代,德国社会上兴起科学普及的热潮。当时有一套书非常成功的《大众科学普及读本》(Naturwissenschaftliche Volksbücher),这套书对他影响很大,爱因斯坦思考相对论问题的最初由来就从这本书得到的启发。后来爱因斯坦家还资助过一个贫困犹太大学生,他的到来开阔了爱因斯坦的视野,让爱因斯坦读了更高深的作品,比如康德的《纯粹理性批判》。十几岁的爱因斯坦不完全同意康德的观点,但康德的最根本的思想是要给我们的知识寻找坚固的基础,这种理念深刻影响了爱因斯坦,实际上是为他后来创立相对论的提供了基本思路——理论应该建立在第一原理上。

爱因斯坦的成长经历中,阅读、动手、质疑,对于我们今天的教育仍具有启发意义。

第二讲 一个好汉三个帮




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