爱因斯坦与相对论
爱因斯坦1879年3月14日出生在德国的一个犹太人家庭。父亲是一个电器作坊的小老板,爱因斯坦十五岁时,父亲因企业倒闭带领全家迁往意大利谋生。
1896年秋天,爱基斯坦就读于瑞士联邦高等工业学校。在学校里,除了数学课以外,他对其他讲得枯燥无味的课程都不感兴趣。但热衷于探索自然界的奥秘,利用课外时间阅读大量有关哲学和自然科学的书籍。
1900年,爱因斯坦从瑞士联邦高等工业学校毕业后,加入了瑞士国籍,长期找不到工作。两年后,他才在瑞士联邦专利局找到同科学研究无关的固定职业。但在专利局供职期间,他不顾工资低微的清贫生活,坚持不懈地利用业余时间进行科学研究,并不断取得成果。1905年,爱因斯坦在物理学方面的研究,取得突破性进展,创立了狭义相对论。这时他刚刚二十六岁。
相对论是爱因斯坦在自己题为《论动体的电动力学》这篇论文中提出的。在此之前,传说物理学的时空观是静止的、机械的、绝对的,空间、时间、物质和物质运动相互独立,彼此没有什么内在联系。也就是说,物质只不过是孤立地处于空间的某一个位置,物质运动只是在虚无的、绝对的空间作位置移动,时间也是绝对的,它到处都是一样的,是独立于空间的不断流逝着的长流。这就是牛顿古典力学的时空观。爱因斯坦以极大的毅力和胆识,突破了传统物理学的束缚,猛烈地冲击形而上学的自然观。他认为,空间、时间、物质和物质运动,彼此不可分割,它们之间紧密相连。作为物质存在形式的空间和时间,在本质上是统一的,随着物质的运动而变化。狭义相对论的最重要的结论之一,是关于质量和能量的关系(E=MC2)。它告诉我们,物质的质量是不固定的,运动的速度增加,质量也随着增加;一定质量的转化必定伴随着一定能量的转化,反之亦然。这个著名的公式成为原子弹、氢弹以及各种原子能应用的理论基础,由此而打开了原子时代的大门。
狭义相对论的问世,震动了物理学界,也使这位年轻学者的名字,马上传遍了整个欧洲,给他带来了极高的声誉。
在之后的研究中,爱因斯坦发现狭义相对论的理论体系并不完善,它只解释了直线运动,而不能解释加速运动和万有引力的问题。因此,他又进行了深入研究,最终创立了广义相对论。
广义相对论的重要结论是,加速运动与引力场的运动是等价的,要区别是由惯性力或者引力所产生的运动是不可能的。对此,爱因斯坦作了一个形象的比喻。他设想有一个人乘摩天楼的电梯自由降落,人不会感到自己在下降,因为这时电梯和人都依照重力加速度定律在下降,仿佛在电梯里不存在地球引力。反之,如果电梯以不变的加速度上升,那么人在电梯里将觉得双脚紧贴在地板上,好像站在地球表面一样。这个等价原理是广义相对论的基础,它显示了等速运动的一些基本原理可以应用到加速度运动中,把狭义相对论推广到更为普通的情况。
广义相对论建立了完善的引力理论,而引力理论主要涉及的是天体。到现在,相对论宇宙学进一步发展,而引力波物理、致密天体物理和黑洞物理这些属于相对论天体物理学的分支学科都有一定的进展,吸引了许多科学家进行研究。
英国宪章运动
19世纪20~30年代,随着工业革命的完成,英国的商业和运输业也有了很大的发展。因此,英国工业资产阶级的力量壮大起来,他们志得意满,进而要求取得政治的统治地位。1832年议会改革,他们的政治要求得到满足,登上了统治地位。工人阶级在议会改革运动中支持了资产阶级,但是结果一无所得,政治上依然处于无权的地位。于是工人阶级决定掀起一场争取普选权的运动。
以1836年“伦敦工人协会”成立和1837年《人民宪章》的公布为标志,英国的宪章运动蓬勃兴起。而1839年和1842年宪章派先后两次向议会提交的请愿书遭到否决,使宪章运动陷入低潮。但是,无论是从运动的组织领导,还是从请愿书的内容和参加签名的人数,都可以看出运动的规模在不断扩大、水平在不断提高。
1847年英国发生了经济危机,大批工人失业,实际工资降低,在这种环境下,宪章运动又重新活跃起来。1848年春,又传来了法国二月革命的消息。英国的宪章派和工人群众更为振奋。各地举行群众大会的次数越来越多,规模越来越大。宪章派决定在1848年4月10日组织示威游行,向议会递交新请愿书。各地宪章派纷纷响应。由于英国政府的镇压和宪章派领导人屈服,这次游行示威随之失败。
1848年示威游行失败后,宪章派内部发生分化,有些人认为工人阶级在当时的英国还不足以单独充当社会的推动力量,它应该与资产阶级合作。也有一些宪章派人士坚持工人阶级的组织应有自己的独立性,他们通过各种手段,力图把宪章运动复兴起来,但未能成功。从1848年到1858年的运动,是整个宪章运动走向衰落的阶段。不过,从思想发展的角度来看,它比前几个阶段的发展水平更高。而且,在世界工人运动史上,它也占有相当重要的位置。
1848年欧洲革命
1848年欧洲革命是指1848~1849年,主要发生在法兰西、德意志、奥地利、意大利、匈牙利等欧洲国家的资产阶级民主、民族革命。
法国七月革命胜利后,资本主义在法国的发展使广大工人农民和小资产阶级更加贫困。社会危机的加深,对基佐反动政府的不满,使得全国上下反对七月王朝的斗争更加激烈,要求改革选举制度,实行社会变革的呼声越来越高。广大群众的革命积极性空前高涨,全国各地不断发生饥民暴动,各城市工人也纷纷罢工,举行示威游行,并同军警发生冲突。革命形势在形成。
2月22日,法国“二月革命”终于爆发。人们冒雨走上街头,高喊口号冲向基佐住宅。2月23日,起义群众同政府军进行激战,工人也举行了自发的总罢工。法国国王路易·菲利普慌忙解除基佐的职务,答应实行改革。资产阶级准备妥协,但广大群众却把革命推向深入,决心推翻王朝,建立共和国,发动了起义。24日,菲利普逃往英国。资产阶级成立了由11人组成的临时政府,为了麻痹群众,吸收了两名工人代表。25日,法国成立共和国,即历史上的法兰西第二共和国。
巴黎二月革命胜利后,资产阶级为了对付无产阶级,下令解散“国家工场”,把工场中的工人编入军队或赶到外省做苦工,巴黎无产阶级被迫举行了六月起义(6月23~26日),但被镇压。
这一年,革命之火熊熊燃烧。不只在法国,其他国家和地区的革命活动也风起云涌。在法国二月革命的影响下,德意志许多地区都出现了要求改革的游行示威和武装起义,其中,最有影响的是普鲁士首都柏林的三月革命。3月初,柏林人民开始行动起来,举行集会,提出政治自由、实行大赦、在法律面前人人平等要求。群众运动愈演愈烈,18日,群众包围王宫,要求军队撤出柏林,遭到拒绝。群众立即发动起义,士兵们也同情起义,国王不得不妥协,宣布军队撤出柏林,召开议会,制订宪法,改组政府和释放政治犯。在这期间的战斗中,死伤一千多人,国王被迫向死难者致哀。此后,国王任命大资产阶级组织了政府。德意志各邦相继都组织了资产阶级自由派政府。5月中旬,在法兰克福召开了全德国民议会,并成立了帝国政府,第二年3月,还通过了一部宪法,但这个议会、政府和宪法都有名无实,对各邦没有任何约束力。1848年秋,反动势力进行反扑,11月,强行解散国民议会,柏林三月革命失败。