爱因斯坦的“追光”
1895年,爱因斯坦16岁,自学完微积分。中学没毕业就到意大利与家人团聚。放弃德国国籍,来到瑞士苏黎世,投考苏黎世瑞士联邦工业大学,未录取。10月转学到瑞士阿劳州立中学以补齐功课。约在1894-1895年期间,爱因斯坦写了第一篇科学论文——《磁场中以太状态之考查》。
“1895年,我在既未入学也无教师的情况下,跟我父母在米兰度过一年之后,我这个十六岁的青年人从意大利来到苏黎世 。我的目的是要上联邦工业大学,可是―点也不知道怎样才能达到这个目的。”(参见:爱因斯坦文集(第一卷),第43页,自述片断-1955年3月即爱因斯坦逝世前一个月所写的回忆录。)
“在阿劳这一年中(注:1895年瑞士),我想到这样一个问题:倘使一个人以光速跟着光波跑,那末他就处在一个不随时间 而改变的波场之中。但看来不会有这种事情,这是同狭义相对论有关的第一个朴素的理想实验。狭义相对论这一发现决不是逻
辑思维的成就,尽管最终的结果同逻辑形式有关。”(参见:爱因斯坦文集(第一卷),第44页,自述片断-1955年3月即爱因斯坦 逝世前一个月所写的回忆录。)
“我第一次萌发相对论想法大约在17年前(注:即1895年)。这种想法究竟从哪里开始说不太准确,但是肯定它与运动物体的光学特性有关。光在以太中传播,而地球又在以太中运动,换句话说,以太在相对地球运动。在物理文献中,我曾试图找到一个明确证明存在以太风的实验,但是没有成功。后来,我想要证明以太风相对地球运动。在最初,当我有这种想法时,我并没有怀疑以太的存在,也就是不怀疑地球相对以太的运动。于是,我设想了这样一个实验:利用几个平面镜,使发自光源的光信号在不同方向上被反射,其中一束光与地球的运动方向平行,另一束则相反。如果两束反射光的光强不同,可以利用两个热电偶把它们放出的不同热量测量出来。尽管这个设想与迈克尔孙实验(注:1887年迈克尔逊—莫雷实验)非常相似,我并没有对它进行实际检验。”(参见:爱因斯坦:我是如何发现相对论的,1922年12月14日于日本。当爱因斯坦于1922年被授予诺贝尔物理学奖时,他正在日本访问,因而未能参加当年12月在斯德哥尔摩的授奖仪式。12月14日,爱因斯坦应京都大学哲学教授西田几多郎的邀请,做了题为“我是如何发现相对论的”演讲。注:这篇很可能属伪造。)
“经过十年沉思(注:1895—1905年)以后,我从一个悖论中得到了这样一个原理,这个悖论我在16岁时(注:1895年)就已经无意中想到了:如果我以速度c(真空中的光速)追随一条光线运动,那么我就应当看到,这样一条光线就好像一个在空间里振
荡着而停滞不前的电磁场。可是,无论是依据经验,还是按照麦克斯韦方程,看来都不会有这样的事情。从一开始,在我直觉 地看来就很清楚,从这样一个观察者的观点来判断,一切都应当象一个相对于地球是静止的观察者所看到的那样按照同样的一些定律进行。因为,第一个观察者怎么会知道或者能够判明他是处在均匀的快速运动状态中呢?
人们看得出,这个悖论已经包含着狭义相对论的萌芽。”(参见:爱因斯坦文集(第一卷),第24页,自述-写于1946年。)
1895年,爱因斯坦16岁,自学完微积分。中学没毕业就到意大利与家人团聚。放弃德国国籍,来到瑞士苏黎世,投考苏黎世瑞士联邦工业大学,未录取。10月转学到瑞士阿劳州立中学以补齐功课。约在1894-1895年期间,爱因斯坦写了第一篇科学论文——《磁场中以太状态之考查》。
“1895年,我在既未入学也无教师的情况下,跟我父母在米兰度过一年之后,我这个十六岁的青年人从意大利来到苏黎世 。我的目的是要上联邦工业大学,可是―点也不知道怎样才能达到这个目的。”(参见:爱因斯坦文集(第一卷),第43页,自述片断-1955年3月即爱因斯坦逝世前一个月所写的回忆录。)
“在阿劳这一年中(注:1895年瑞士),我想到这样一个问题:倘使一个人以光速跟着光波跑,那末他就处在一个不随时间 而改变的波场之中。但看来不会有这种事情,这是同狭义相对论有关的第一个朴素的理想实验。狭义相对论这一发现决不是逻
辑思维的成就,尽管最终的结果同逻辑形式有关。”(参见:爱因斯坦文集(第一卷),第44页,自述片断-1955年3月即爱因斯坦 逝世前一个月所写的回忆录。)
“我第一次萌发相对论想法大约在17年前(注:即1895年)。这种想法究竟从哪里开始说不太准确,但是肯定它与运动物体的光学特性有关。光在以太中传播,而地球又在以太中运动,换句话说,以太在相对地球运动。在物理文献中,我曾试图找到一个明确证明存在以太风的实验,但是没有成功。后来,我想要证明以太风相对地球运动。在最初,当我有这种想法时,我并没有怀疑以太的存在,也就是不怀疑地球相对以太的运动。于是,我设想了这样一个实验:利用几个平面镜,使发自光源的光信号在不同方向上被反射,其中一束光与地球的运动方向平行,另一束则相反。如果两束反射光的光强不同,可以利用两个热电偶把它们放出的不同热量测量出来。尽管这个设想与迈克尔孙实验(注:1887年迈克尔逊—莫雷实验)非常相似,我并没有对它进行实际检验。”(参见:爱因斯坦:我是如何发现相对论的,1922年12月14日于日本。当爱因斯坦于1922年被授予诺贝尔物理学奖时,他正在日本访问,因而未能参加当年12月在斯德哥尔摩的授奖仪式。12月14日,爱因斯坦应京都大学哲学教授西田几多郎的邀请,做了题为“我是如何发现相对论的”演讲。注:这篇很可能属伪造。)
“经过十年沉思(注:1895—1905年)以后,我从一个悖论中得到了这样一个原理,这个悖论我在16岁时(注:1895年)就已经无意中想到了:如果我以速度c(真空中的光速)追随一条光线运动,那么我就应当看到,这样一条光线就好像一个在空间里振
荡着而停滞不前的电磁场。可是,无论是依据经验,还是按照麦克斯韦方程,看来都不会有这样的事情。从一开始,在我直觉 地看来就很清楚,从这样一个观察者的观点来判断,一切都应当象一个相对于地球是静止的观察者所看到的那样按照同样的一些定律进行。因为,第一个观察者怎么会知道或者能够判明他是处在均匀的快速运动状态中呢?
人们看得出,这个悖论已经包含着狭义相对论的萌芽。”(参见:爱因斯坦文集(第一卷),第24页,自述-写于1946年。)