导语:提起爱因斯坦这位伟大的科学家,大多数人首先想到的可能会是相对论,然而你或许不知道,我们如今使用的不少日常物品,其发明创造的背后也有着他的一份功劳哦。
年代,照片拍摄于爱因斯坦访问华盛顿期间。
摄影:HARRIS&EWING,LIBRARYOFCONGRESS
撰文:MitchWaldrop
阿尔伯特爱因斯坦因为提出相对论而闻名于世,相对论让我们对时空、引力和宇宙的认知有了革命性突破。相对论还告诉我们,物质和能量是同一事物的两种不同形式——爱因斯坦用E=mc2这个史上最著名的质能方程阐明了二者关系。
然而,相对论仅仅是爱因斯坦为人类留下的丰硕遗产之一。他在原子、分子和光学等物理研究领域同样建树颇丰。如今,我们日常生活中随处可见他在技术方面的宝贵遗赠。
下面,就让我们来通过几个简单的日常用品,来看看爱因斯坦在科学领域除了相对论以外的其他硕果。
纸巾
宾夕法尼亚州的斯科特纸业公司因发明纸巾而为世人所知,该公司于年生产出这种相较于布毛巾更卫生的一次性用品。然而,爱因斯坦早在他最初发表的论文中就已经分析过毛细作用:该现象能让纸巾克服引力吸收液体。
毛细作用使蜡烛烛芯能将热的液态烛油吸上来,也是树液在树木中上升和墨水在钢笔中流动的原因所在。爱因斯坦的论文发表于年,试图阐明该现象的工作原理。这篇论文的阐述有问题,他后来也承认了这一点。他当时主张,管壁中的水分子彼此吸引是由于类似引力的一种力,这种观点并不正确。
不管怎样,这篇早期论文表明爱因斯坦已经接受了分子和原子的概念——这类理论当时还是非常有争议性的。由于这些理论上的微观物质在那时难以观看或测量,许多资深物理学家声称它们不是严格意义上的科学。
爱因斯坦站在了更年轻也更激进的物理学家一边,他们相信毛细作用只是可以用分子和原子相互作用来解释的众多现象之一。
股市预测
华尔街的贸易公司雇佣了大量数学家,利用最高端的工具来分析每日股票价格波动。倘若这些数学专家能够稍微准确预测到价格走向,他们的雇主便能赚个钵满。
然而,股市遵循着数学家称之为随机漫步的机制:除非有大事件发生,否则每天收盘时股价上涨和下跌的概率将相差无几。如果确实能找出某种模式的话,那也将是极为微妙和难以发现的——这正是金融数学家薪酬高昂的原因所在。
关于这类微妙的股市分析,我们甚至可以回溯到爱因斯坦身上。
他曾试图解释英国植物学家罗伯特布朗在年首先注意到的一个奇怪事实。布朗通过显微镜看到一滴水中的尘埃颗粒会杂乱抖动,这便是布朗运动。这些尘埃颗粒当然不可能是活物,那是什么让它们一直运动呢?
关于这一点的完整解释,直到年才由爱因斯坦的论文完成。爱因斯坦当时仍在琢磨原子和分子的事情,他意识到这些显微镜下的尘埃颗粒其实是被看不见的水分子所推动。他推断道,这种影响平均而言会让颗粒在每个方向上受到的推动力相等。但在任何特定例子下,总会有某一侧的水分子推力强于另一侧,导致颗粒被迅速推向随机的某个方向。
爱因斯坦将他的这一见解通过数学方程的形式来阐明布朗运动。他的这篇论文作为首个确凿无疑证明原子和分子存在的证据而广为人知——并且时至今日仍是某些股市预测的基础。
太阳能
年3月,美国海军将葡萄柚大小的卫星“先锋1号”发送至地球轨道。人们对其抱以
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