1 00:00:18,708 --> 00:00:20,792 随着1905年的到来, 2 00:00:20,792 --> 00:00:27,370 即将26岁的阿尔伯特爱因斯坦是以一个挂科的大学生的身份面对生活的。 3 00:00:27,370 --> 00:00:30,486 如果说这个不起眼的公务员将对科学做出巨大贡献. 4 00:00:30,486 --> 00:00:35,015 当时的大多数物理学家一定会加以嘲笑。 5 00:00:35,015 --> 00:00:36,809 然而在接下来的一年里, 6 00:00:36,809 --> 00:00:38,933 爱因斯坦发表了不止一篇, 7 00:00:38,933 --> 00:00:40,251 不止两篇, 8 00:00:40,251 --> 00:00:41,420 不止三篇, 9 00:00:41,420 --> 00:00:45,577 而是四篇课题各不相同却都非同凡响的论文, 10 00:00:45,577 --> 00:00:51,159 它们注定将彻底改变我们对宇宙的认识。 11 00:00:51,159 --> 00:00:54,740 这也就是为什么爱因斯坦数学挂科了。 12 00:00:54,740 --> 00:00:58,097 他15岁时已经自己掌握了微积分, 13 00:00:58,097 --> 00:01:00,672 并且在慕尼黑中学和瑞士理工学院, 14 00:01:00,672 --> 00:01:02,881 都有不错的表现。 15 00:01:02,881 --> 00:01:06,309 他在这两所学校获得了数学和物理教学学位 16 00:01:06,309 --> 00:01:09,247 但是为了更多地待在实验室里而翘课, 17 00:01:09,247 --> 00:01:12,232 并忽视了对教授表示应有的尊重, 18 00:01:12,232 --> 00:01:15,643 这让他偏离了预期的职业道路。 19 00:01:15,643 --> 00:01:18,034 连一个实验室助理的职位都不被考虑, 20 00:01:18,034 --> 00:01:21,520 他只好在一位朋友的父亲的帮助下, 21 00:01:21,520 --> 00:01:24,539 在瑞士专利局谋了一份工作。 22 00:01:24,539 --> 00:01:26,592 尽管作为一个专利审查员一周要工作六天, 23 00:01:26,592 --> 00:01:29,832 爱因斯坦仍然能给物理学留出一些时间, 24 00:01:29,832 --> 00:01:33,074 与几个好友讨论最新的著作, 25 00:01:33,074 --> 00:01:35,638 并发表一些不怎么重要的论文。 26 00:01:35,638 --> 00:01:37,149 令人大吃一惊的是, 27 00:01:37,149 --> 00:01:42,737 他在1905年三月发表了一篇有着惊人假设的论文。 28 00:01:42,737 --> 00:01:45,469 不顾几十年来可以证明光是波的证据, 29 00:01:45,469 --> 00:01:49,132 爱因斯坦提出,光,实际上可以是粒子, 30 00:01:49,132 --> 00:01:53,049 并表明一些神秘的现象,比如光电效应, 31 00:01:53,049 --> 00:01:56,097 可以用他的假说来解释。 32 00:01:56,097 --> 00:01:58,341 这个观点在接下来的几年里一直被嘲笑, 33 00:01:58,341 --> 00:02:01,997 但爱因斯坦只是领先了他的时代二十年。 34 00:02:01,997 --> 00:02:07,811 波粒二象性被载入史册成为量子革命的奠基石。 35 00:02:07,811 --> 00:02:11,051 两个月之后,爱因斯坦提交了第二篇论文, 36 00:02:11,051 --> 00:02:16,528 这次他研究的是延续了几个世纪的古老命题-原子是否存在。 37 00:02:16,528 --> 00:02:19,866 尽管某些理论是建立在不可见的原子概念上的, 38 00:02:19,866 --> 00:02:24,393 一些杰出的科学家还是认为比起真实的物理对象, 39 00:02:24,393 --> 00:02:26,901 原子更像是一个有用的假设。 40 00:02:26,901 --> 00:02:29,028 但是爱因斯坦用了一个独创的论点, 41 00:02:29,028 --> 00:02:31,270 展示了微小粒子的运动, 42 00:02:31,270 --> 00:02:35,372 小分子在液体中的不规则运动,也就是布朗运动。 43 00:02:35,372 --> 00:02:37,085 布朗运动可以被准确的预测 44 00:02:37,085 --> 00:02:40,424 因为它是通过数以百万计的不可见的原子互相撞击而形成的。 45 00:02:40,424 --> 00:02:43,331 不久,实验就证明了爱因斯坦的模型, 46 00:02:43,331 --> 00:02:47,009 原子论的怀疑者也拱手认输。 47 00:02:47,009 --> 00:02:49,942 第三篇论文发表于六月。 48 00:02:49,942 --> 00:02:51,012 在很长一段时间里, 49 00:02:51,012 --> 00:02:53,461 爱因斯坦一直被物理学中两个基础原理的不一致所困扰。 50 00:02:53,461 --> 00:02:56,299 在两个基础的物理原理间, 51 00:02:56,299 --> 00:02:58,637 被广泛接受的相对性原理, 52 00:02:58,637 --> 00:03:00,655 在伽里略时期就已经被确立 53 00:03:00,655 --> 00:03:04,178 它阐明绝对的运动是无法定义的。 54 00:03:04,178 --> 00:03:07,357 然而同样被广泛接受的电磁理论, 55 00:03:07,357 --> 00:03:10,181 则声称绝对的运动是存在的。 56 00:03:10,181 --> 00:03:13,322 这个矛盾和自己的无能为力 57 00:03:13,322 --> 00:03:17,635 使爱因斯坦陷入了被他称作"精神紧张"的状态。 58 00:03:17,635 --> 00:03:18,715 但是五月的一天, 59 00:03:18,715 --> 00:03:21,838 在和他的朋友米榭贝索探讨这个谜题后, 60 00:03:21,838 --> 00:03:24,016 爱因斯坦感到云开雾散。 61 00:03:24,016 --> 00:03:26,871 爱因斯坦意识到,这个矛盾是可以化解的, 62 00:03:26,871 --> 00:03:29,861 即如果光速是恒定的, 63 00:03:29,861 --> 00:03:32,110 不论它处于何种参考系中。 64 00:03:32,110 --> 00:03:36,381 而时间和空间对于观测者都是相对的。 65 00:03:36,381 --> 00:03:39,434 爱因斯坦只用的几周时间就完成了细节, 66 00:03:39,434 --> 00:03:43,614 并用公式表达出了后来被称作狭义相对论的内容。 67 00:03:43,614 --> 00:03:46,821 这个理论不仅粉碎了我们之前对现实的认识, 68 00:03:46,821 --> 00:03:49,189 还为技术发展铺平了道路, 69 00:03:49,189 --> 00:03:51,186 从粒子加速器, 70 00:03:51,186 --> 00:03:53,752 到全球定位系统。 71 00:03:53,752 --> 00:03:55,587 你也许认为这已经足够了, 72 00:03:55,587 --> 00:03:56,593 但是在九月, 73 00:03:56,593 --> 00:04:02,071 第四篇论文以狭义相对论论文的后续的方式诞生了。 74 00:04:02,071 --> 00:04:04,931 爱因斯坦进一步思考了他的理论, 75 00:04:04,931 --> 00:04:08,694 然后意识到它还暗示了质量和能量, 76 00:04:08,694 --> 00:04:12,479 一个是明显实体的,另一个被认为是飘渺的, 77 00:04:12,479 --> 00:04:15,059 实际上是等价的。 78 00:04:15,059 --> 00:04:18,928 它们的关系可以用一个很著名的方程式来表达 79 00:04:18,928 --> 00:04:21,831 这个方程式而后也成为了历史上最重要的方程式之一: 80 00:04:21,831 --> 00:04:25,304 E=mc^2. 81 00:04:25,304 --> 00:04:29,947 爱因斯坦在接下来的近15年里都没有成为举世闻名的偶像。 82 00:04:29,947 --> 00:04:34,795 直到1919年测量星光在日全食中的弯曲 83 00:04:34,795 --> 00:04:38,515 确认了他后来的广义相对论, 84 00:04:38,515 --> 00:04:41,441 媒体才把他变成了一个名人。 85 00:04:41,441 --> 00:04:44,590 但是尽管他随后就回到专利局里销声匿迹, 86 00:04:44,590 --> 00:04:47,745 并在1905年之后一无所成, 87 00:04:47,745 --> 00:04:50,046 他在他那奇迹般的一年里写出的4篇论文 88 00:04:50,046 --> 00:05:03,331 使他成为令人震惊的天才。