杨振宁:爱因斯坦的机遇与眼光

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2018-10-30

  1905年爱因斯坦另一个具有历史意义的成果是他于3月间写的论文《关于光的产生和转化的一个启发性观点》(OnAHeuristicPointofViewConcerningtheGenerationandConversionofLight)。

这篇文章首次提出了光是带分立能量h的量子。

常数h由普朗克于1900年在其大胆的关于黑体辐射的理论研究中提出。

然而,在接下来的几年里,普朗克变得胆怯,开始退缩。 1905年爱因斯坦不仅没有退缩,还勇敢地提出关于光量子的启发性观点。 这一大胆的观点当时完全没有受到人们的赞赏,从以下的几句话就可以看出这一点:八年后,当普朗克、能斯特(W。

)、鲁本斯(HeinrichRubens)、瓦尔堡(O。 )提名爱因斯坦为普鲁士科学院院士时,推荐书上说:  总之,我们可以说几乎没有一个现代物理学的重要问题是爱因斯坦没有做过巨大贡献的。

当然他有时在创新思维中会错过目标,例如,他对光―量子的假设。 可是我们不应该过分批评他,因为即使在最准确的科学里,要提出真正新的观点而不冒任何风险是不可能的。 (参见前引A。

Pais的著作,)  这封推荐书写于1913年,其中被嘲笑的光―量子假设(hypothesisoflight-quanta)指的就是上述爱因斯坦于1905年大胆提出的想法。 可是爱因斯坦不理这些嘲笑,继续把他的想法向前推进,于1916年至1917年确定了光量子的动量,进而发展为1924年对康普顿效应(Comptoneffect)的划时代的认识。

  光量子这一革命性之观点产生的历史可以总结为:  1905年爱因斯坦关于E=h的论文  1916年爱因斯坦关于P=E/c的论文  1924年康普顿效应  在那些年里,在1924年康普顿效应确立之前,爱因斯坦完全孤立,因为他对光量子的深邃眼光不被物理学界所接受。   在1905年至1924年之间,爱因斯坦的研究兴趣主要在广义相对论。

作为科学革命,广义相对论在人类历史上是独一无二的。 其设想宏伟、美妙、广邃,催生了令人敬畏的宇宙学,而且它是一个人独自孕育并完成的,这一切让我想起《旧约》里的创世篇(不知爱因斯坦本人是否曾想起这个比较)。

  当然,我们很自然也会想起其他的科学革命,例如牛顿的巨著、狭义相对论、量子力学。

不同之处:牛顿的工作确实是宏伟、美妙、广邃的。 对。

可是在他之前有伽利略(Galileo)、开普勒(Kepler),还有更早的数学家和哲学家们的成果。

他也不是当时唯一在寻求万有引力定律的人。

狭义相对论和量子力学也都是影响深远的革命。

可是它们是当时许多人研究的热门课题,都不是由一个人所创建的。

  关于广义相对论,爱因斯坦没有抓住什么机遇,而是创造了这个机遇。

他独自一人通过深邃的眼光,宏伟的设想,经过七八年孤独的奋斗,建立起一个难以想象的美妙体系。 这是一次纯粹的创造。