The Collected Papers of Albert Einstein, Volume 5 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Princeton University Press

作者:Albert Einstein

出品人:

页数:780

译者:

出版时间:1993-09-20

价格:USD 125.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780691033228

丛书系列:

图书标签:

爱因斯坦
物理学
科学
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具体描述

This volume, the first in the series to be devoted to Einstein's correspondence, begins in June 1902, when he went to work at the Swiss Patent Office. It closes in March 1914, as Einstein left Switzerland to take up his appointment as a member of the Prussian Academy of Sciences in Berlin. The great majority of the more than 500 letters from and to Einstein presented here have not been published before, and some of them will be new even to most Einstein scholars. They give us a much richer picture of Einstein in his twenties and early thirties than we have ever had. We see him through his correspondence with his mother, his wife Mileva, and, from 1912 on, his cousin Elsa, who would later become his second wife. He maintains close ties with old friends, but his circle widens, particularly after 1906, to include a number of his contemporaries in physics such as Max Laue and Paul Ehrenfest. He also develops important relationships with older theorists - Max Planck, Arnold Sommerfeld, and especially H. A. Lorentz. The letters in this volume clarify the development of his academic career once he leaves the Patent Office in 1909, and bring out the important parts played by such staunch supporters of Einstein as Alfred Kleiner, Fritz Haber, and, above all, Walther Nernst. Most significant, however, is the way the letters document crucial aspects of Einstein's scientific activity: his concentration for years on the unfathomable problems of quanta and radiation, his extensive knowledge of experimental physics, his many fruitful interactions with experimentalists, and finally, his long struggle to generalize the 1905 theory of relativity to include gravitation and accelerated frames of reference.

《爱因斯坦全集：第五卷》收录：1917 – 1921 年的科学论文与哲学思考导言：相对论时代的深化与扩展《爱因斯坦全集：第五卷》全面收录了阿尔伯特·爱因斯坦在 1917 年至 1921 年间所撰写和发表的全部重要科学论文、通信、演讲稿以及重要的哲学札记。这一时期是爱因斯坦科学思想发展的一个关键转折点，标志着他从广义相对论的建立走向对宇宙学、量子理论以及统一场论的初步探索。本卷集中展现了爱因斯坦在完成其经典理论体系构建后，面对物理学新领域时所展现出的深刻洞察力、严谨的数学分析能力，以及他对物理实在本质的终极追问。 I. 宇宙学与静态宇宙的尝试 (1917-1918) 本卷的核心内容之一，是爱因斯坦在广义相对论基本框架下，对整个宇宙结构进行首次严格描述的尝试。 1. 宇宙学常数（Cosmological Constant）的引入与背景 1917 年，爱因斯坦首次将广义相对论应用于整个宇宙，并基于当时主流的、认为宇宙是静态的宇宙学图像，引入了著名的宇宙学常数 $Lambda$。本卷收录了他发表于《柏林科学院会议记录》上的里程碑式论文《根据广义相对论对宇宙的考量》（Kosmologische Betrachtungen zur allgemeinen Relativitätstheorie）。此论文不仅详细推导了包含 $Lambda$ 项的场方程，还构建了第一个具有数学自洽性的静态宇宙模型。通过精确计算，他确定了满足“平均物质密度与膨胀速率为零”条件的特定 $Lambda$ 值。本卷的这些文本，清晰地揭示了爱因斯坦在构建宇宙模型时所遵循的哲学原则——即宇宙应当在整体上是稳定且永恒的。 2. 对“非均匀性”和“边界条件”的探讨在后续的通信和手稿中，可以看到爱因斯坦对早期静态宇宙模型中存在的内在不稳定性以及对宇宙“边界条件”的思考。虽然他最终放弃了静态宇宙的设想，但这部分早期工作为后续弗里德曼和勒梅特对动态宇宙解的发现铺平了道路。本卷的这些材料，特别是他与维也纳学派物理学家之间关于引力场方程“初始条件”的往来信件，极具历史价值。 II. 量子理论的早期辩论与对黑体辐射的重审 (1919-1920) 尽管爱因斯坦是光量子假说的奠基人，但在 1917 年至 1921 年间，他并未将主要精力完全投入到量子力学的发展中（这部分工作留给了玻尔和海森堡）。然而，本卷收录的几篇重要文章，显示了他对量子现象的持续关注，尤其是围绕能量的“零点运动”（Zero-point energy）和光电效应的深入分析。 1. 对普朗克理论的继承与批判本卷包含了爱因斯坦对普朗克辐射定律的精细分析，特别是他对“粒子性”与“波动性”并存的态度的重申。他在这段时间内强调，只有引入能量的量子化（即光子概念），才能完全解释热辐射的实验数据。 2. 玻尔对量子论的修正与爱因斯坦的回应收录了爱因斯坦对尼尔斯·玻尔提出的“对应原理”（Correspondence Principle）的评价。爱因斯坦赞赏这种试图将经典物理与量子世界联系起来的努力，但他明确指出，一个仅仅依赖于经典极限的量子理论是不完备的。这些辩论记录在本卷的几次会议记录摘要中得以保留，展现了两位物理巨擘思想交锋的早期形态。 III. 广义相对论的深入发展与场论的初步探索 (1920-1921) 随着 1919 年日食观测确证了广义相对论的预言，爱因斯坦将精力转向了完善理论的数学结构，并开始酝酿统一场的概念。 1. 黎曼几何与广义协变性本卷包含了对广义相对论中“引力场方程的完备性”的若干技术性修正和澄清。其中一篇针对当时出现的某些“非黎曼几何”解的探讨，明确重申了广义相对论必须建立在黎曼流形和洛伦兹群（或更广义的庞加莱群）的框架之上，以保证物理定律在任何参考系下都具有相同的形式（广义协变性）。 2. 能量守恒与能量张量在这一阶段，爱因斯坦对引力场中能量的定义进行了极其严格的界定。他详细论证了为什么在弯曲时空中，局部能量守恒可以表达为能量-动量张量的协变散度为零，但全局的能量概念却依赖于特定的时空结构（如渐近平坦时空）。本卷收录的关于“引力场能量的精确表达式”的手稿，展现了其数学上的严谨性。 IV. 哲学思考与科学的本质 (1917-1921) 除了纯粹的物理学论文外，第五卷还收录了爱因斯坦同期公开发表的几篇关于科学哲学、认识论以及教育的演讲稿和短文。 1. 物理学家的直觉与经验爱因斯坦在《通往新的物理学之路》等文中，阐述了他对“纯粹的思维结构”与“经验事实”之间关系的看法。他坚持认为，真正的物理学理论必须具备内在的数学美感和逻辑完备性，而经验事实的作用在于指引理论家迈出最初的、最困难的步骤。 2. 对“统一”的渴望在本卷的许多私人通信中，已经可以清晰地看到爱因斯坦对“万有理论”的坚定信念。他认为，电磁学和引力是自然界的基本力，最终必须统一在一个单一的几何框架之下。这些早期的思考，虽然尚未形成完整的“统一场论”体系，却是他未来十年努力方向的明确信号。总结《爱因斯坦全集：第五卷》是理解相对论从建立到应用扩张的关键过渡时期。它不仅提供了宇宙学概念诞生的第一手资料，也展示了爱因斯坦在面对新兴的量子挑战时所持的坚守与探索。这些文献共同构筑了一个宏大而精密的智力景观，反映了一位伟大科学家在巅峰时期，如何不断地拓展人类对时空、物质与能量的认知边界。