物理学家的小故事

爱因斯坦小时候十分贪玩。他的母亲常常为此忧心忡忡，再三告诫他应该怎样怎样，然而对他来讲如同耳边风。这样，一直到16岁的那年秋天，一天上午，父亲将正要去河边钓鱼的爱因斯坦拦住，并给他讲了一个故事，正是这个故事改变了爱因斯坦的一生。

故事是这样的：“昨天，”爱因斯坦父亲说，“我和咱们的邻居杰克大叔清扫南边工厂的一个大烟囱。那烟囱只有踩着里边的钢筋踏梯才能上去。你杰克大叔在前面，我在后面。我们抓着扶手，一阶一阶地终于爬上去了。下来时，你杰克大叔依旧走在前面，我还是跟在他的后面。后来，钻出烟囱，我发现一个奇怪的事情：你杰克大叔的后背、脸上全都被烟囱里的烟灰蹭黑了，而我身上竟连一点烟灰也没有。”

爱因斯坦的父亲继续微笑着说：“我看见你杰克大叔的模样，心想我肯定和他一样，脸脏得像个小丑，于是我就到附近的小河里去洗了又洗。而你杰克大叔呢，他看见我钻出烟囱时干干净净的，就以为他也和我一样干净呢，于是就只草草洗了洗手就大模大样上街了。结果，街上的人都笑痛了肚子，还以为你杰克大叔是个疯子呢。”

爱因斯坦听罢，忍不住和父亲一起大笑起来。父亲笑完了，郑重地对他说，“其实，别人谁也不能做你的镜子，只有自己才是自己的镜子。拿别人做镜子，白痴或许会把自己照成天才的。”

爱因斯坦听了，顿时满脸愧色。爱因斯坦从此离开了那群顽皮的孩子们。他时时用自己做镜子来审视和映照自己，终于映照出生命中的熠熠光辉。

感悟：盲目地与别人相比较，以为自己比身边的人聪明就满足了，或者觉得自己不如别人就沮丧了。这是多么的愚蠢啊！每一个人都有其不同的人生目标和生活方式，自己才是自己在这个世界上最可靠的人生向导。

2.牛顿（1642～1727）-英国物理学家、数学家。曾任英国皇家学会会长。

牛顿是举世公认的、有史以来最伟大的科学家之一。他的幼年充满了辛酸，在他出生前3个月父亲便去世了，之后母亲改嫁，他是由外祖母抚养成人的。23岁毕业于着名的剑桥大学后留校工作。后因逃避伦敦流行的鼠疫来到母亲的农场里。在这里，他被一个常人熟视无睹的现象吸引住了。

有一次，他看到一个熟透了的苹果落在地上，便开始思索为什么苹果会垂直落在地上，而不是飞到天上去呢？一定是有一种力在拉它，那么这种将苹果往下拉的力会不会控制月球？他就是通过这个看起来十分简单的现象，发现了着名的万有引力定律。这个定律的巨大作用，很快就显示了出来。它解释了当时所知道的天体的一切运动。同时，牛顿又完成了一项重要的光学实验，从而证明了白光是由以赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫的顺序排列的合成光。

1687年，牛顿出版了有史以来最伟大的科学着作《自然哲学的数学原理》。在这里，他钻研了伽利略的理论，并归纳出着名的运动三大定律。除此之外，他发现的二项式定理，在数学界也有一席之地。1704年，出版《光学》一书，总结了他对光学研究的成果。

牛顿61岁那年被选为英国皇家学会会长，此后年年连任直至逝世。作为举世公认的、最卓越的科学巨匠，他仍谦逊地说：“如果说我比别人看得远些，那是因为我站在了巨人的肩上。”1727年3月20日，84岁的牛顿逝世了。作为有功于国家的伟人，他被葬在了英国国家公墓，受到世人的瞻仰。

3.科学家霍金小时候的学习能力似乎并不强，他很晚才学会阅读，上学后在班级里的成绩从来没有进过前10名，而且因为作业总是“很不整洁”，老师们觉得他已经“无可救药”了，同学们也把他当成了嘲弄的对象。

在霍金12岁时，他班上有两个男孩子用一袋糖果打赌，说他永远不能成材，同学们还带有讽刺意味地给他起了个外号叫“爱因斯坦”。谁知，20多年后，当年毫不出众的小男孩真的成了物理界一位大师级人物。这究竟是什么原因呢？

原来，随着年龄渐长，小霍金对万事万物如何运行开始感兴趣起来，他经常把东西拆散以追根究底，但在把它们恢复组装回去时，他却束手无策，不过，他的父母并没有因此而责罚他，他的父亲甚至给他担任起数学和物理学“教练”。

在十三四岁时，霍金发现自己对物理学方面的研究非常有兴趣，虽然中学物理学太容易太浅显，显得特别枯燥，但他认为这是最基础的科学，有望解决人们从何处来和为何在这里的问题。从此，霍金开始了真正的科学探索。

4.爱因斯坦和牛顿是物理学家中最耀眼的两位，通过下面的故事，我们可以体会下他们为什么会取得这么大的成就。

有一次，一个美国记者问爱因斯坦关于他成功的秘诀。他回答：“早在1901年，我还是二十二岁的青年时，我已经发现了成功的公式。我可以把这公式的秘密告诉你，那就是A=X+Y+Z！，A就是成功，X就是努力工作，Y是懂得休息，Z是少说废话！这公式对我有用，我想对许多人也一样有用。”

爱因斯坦小时候，老师让同学们做工艺品，大家做的都很好，只有爱因斯坦拿出的是个很丑陋的小板凳。老师和同学们嘲笑他，说世界上还有比这更丑陋的板凳吗？爱因斯坦说有，他真拿出两个更丑陋的。他说虽然前一个板凳很丑陋，但是比后来两个要好的多。

爱因斯坦除在光电效应、相对论等方面作出举世皆知的杰出贡献外，他关于布朗运动的研究成果，由于对大量无序因子的规律性把握，成为当今最热门的金融数学的基础；他提出的激光受激辐射的概

念，在几十年后的今天得到了广泛的应用；他与玻尔进行的论战中提出的EPR佯谬，至今仍是理论物理学和科学哲学界不断探讨的话题……

牛顿在生活中常常废寝忘食，曾因为对研究过于专注闹了笑话，后来被大家传为趣谈。一次，他一边读着书，一边在火炉上去煮鸡蛋。等他揭开锅想吃鸡蛋时，却发现锅里是一只怀表。

还有一次，他请朋友吃饭，当饭菜准备好时，牛顿突然脑子中灵感闪现，想到一个问题，便立即进了书房，朋友等了他好久还是不见他出来，于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了，鸡骨头留在盘子，不告而别了。等牛顿想起，出来后，见了盘子里的骨头，以为自己已经吃过了，便转身又进了内室，继续研究他的问题。

5.牛顿的黑匣子1727年3月20日，伟大的科学家牛顿逝世。在他84岁离开人世时，为他抬棺材的是两位公爵、三位伯爵以及大法官。伏尔泰是这样描述的：“他是像一位深受自己的臣民爱戴的国王一样被安葬的，在他之前，是没有哪一位科学家享受如此殊荣的。在他之后，受到如此厚葬的也屈指可数。”就在牛顿去世后不久，18世纪伟大的诗人亚历山大·薄柏总结了世人对牛顿的评价：自然和自然规则在黑夜中躲藏，主说，让人类有牛顿！于是一切被光照亮。这句诗仍铭刻于牛顿的墓碑上。

从18世纪起，牛顿开始被认为是现代科学家时代首屈一指的最伟大的人，一位理性主义者，一个教会我们在冷静的和纯粹的理性路线上思考的人，牛顿的名字一直是科学的代名词。

但是，牛顿的真实面貌其实并不完全像我们所想像的那样。一切都源于一个神秘的箱子——牛顿的“黑匣子”，这个大箱子里，保存着许多证据，这些证据能够告诉后人，曾经占据和完全吸引着牛顿那颗热情和智慧的心灵的东西到底是什么。

牛顿是在剑桥大学工作时留下这些东西的，但他没有在离开剑桥的时候销毁它们，而是把它们保存在那个箱子里。黑匣子里的东西深深震惊着任何一双18或19世纪，甚至是我们现代人的探索的眼睛，那里面保存着数以百万字的他未发表过的着作。这些着作是牛顿在整个一生中艰难地隐藏着的秘密。

秘密随他逝去，在他死后，有人试图了解这个尘封的秘密。毕肖普·霍斯利奉命检查过这个箱子，并希望出版箱子里的那浩如烟海的作品，可是他看了箱子中的内容后，惊慌失措地猛然把箱子盖盖上了。100年后，戴维·布鲁斯特再次查看了那个箱子，但他通过小心地摘录几个严肃的小谎言便把“黑匣子”里的真相完全掩盖了。

纸终究包不住火，“黑匣子”里的秘密最后终于还是被解开了。人们被“黑匣子”里的东西惊得目瞪口呆，那些证据表明，牛顿当时潜心研究的是长生不老药和废金属向黄金转化的方法。正像剧作家乔治·伯纳德·肖在戏剧《在好国王查理的黄金岁月》里放入牛顿口中的话一样，剧作家借角色表

达了牛顿的心声：“有如此多更重要的事情需要去做：废金属向黄金的转换，长生不老药，光与颜色的魔术，压倒一切的是圣经的隐义。我却把时间浪费在了其他地方，多么大的时间浪费，无价的时间！”秘密着作的另一大部分是他推想和求索的宇宙的秘密真相——所罗门神殿的力量，圣经启示录、丹尼尔之书和关于教会历史的数百页论述。

看过“黑匣子”中的证据后，所有人都会认为牛顿不是理性时代的第一人，而是魔法家中的最后一个。牛顿的天性是玄奥的、隐蔽的，并且还有着深深的神经过敏，他的后继者惠斯顿把他评价成：“其性格是我所曾知道的最惧怕、最小心和多疑的性格之一。”所以他整个一生都疏远女性，终生未娶。

6.乔治·西蒙·欧姆生于德国埃尔兰根城，父亲是锁匠。父亲自学了数学和物理方面的知识，并教给少年时期的欧姆，唤起了欧姆对科学的兴趣。16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学，由于经济困难，中途缀学，到1813年才完成博士学业。欧姆是一个很有天分和科学抱负的人，他长期担任中学教师，由于缺少资料和仪器，给他的研究工作带来不少困难，但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究，自己动手制作仪器。

欧姆对导线中的电流进行了研究。他从傅立叶发现的热传导规律受到启发，导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差。因而欧姆认为，电流现象与此相似，猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力，即现在所称的电动势。欧姆花了很大的精力在这方面进行研究。开始他用伏打电堆作电源，但是因为电流不稳定，效果不好。

后来他接受别人的建议改用温差电池作电源，从而保证了电流的稳定性。但是如何测量电流的大小，这在当时还是一个没有解决的难题。开始，欧姆利用电流的热效应，用热胀冷缩的方法来测量电流，但这种方法难以得到精确的结果。后来他把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤结合起来，巧妙地设计了一个电流扭秤，用一根扭丝悬挂一磁针，让通电导线和磁针都沿子午线方向平行放置；再用铋和铜温差电池，一端浸在沸水中，另一端浸在碎冰中，并用两个水银槽作电极，与铜线相连。当导线中通过电流时，磁针的偏转角与导线中的电流成正比。他将实验结果于1826年发表。

1827年欧姆又在《电路的数学研究》一书中，把他的实验规律总结成如下公式：Ｓ＝γE。式中S表示电流；E表示电动力，即导线两端的电势差，γ为导线对电流的传导率，其倒数即为电阻。

欧姆定律发现初期，许多物理学家不能正确理解和评价这一发现，并遭到怀疑和尖锐的批评。研究成果被忽视，经济极其困难，使欧姆精神抑郁。直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌，才引起德国科学界的重视。

欧姆在自己的许多着作里还证明了：电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积和传导性成反比；在稳定电流的情况下，电荷不仅在导体的表面上，而且在导体的整个截面上运动。

人们为纪念他，将测量电阻的物理量单位以欧姆的姓氏命名。

7.科拉顿跑失良机