歷史 物理

關於『愛因斯坦特展:天才相對論』的三兩事:展區介紹

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撰文者:聯合數位文創
發文日期:2018-01-15
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  • 一、序曲Prelude
    亞伯特·愛因斯坦是一位極富想像力的物理學家,他徹底改變了我們看待周遭世界的方式,不僅顛覆我們對自然定律的認知,也重新詮釋光、時間、能量與重力的本質,是20世紀、甚至是史上最著名的科學家。愛因斯坦把宇宙視為一團謎,窮盡一生嘗試揭開宇宙的神秘面紗,而他的好奇心與想像力正是探究宇宙奧秘時最寶貴的資產。

    愛因斯坦是充滿熱忱的人道主義者,也是積極的反戰人士,他自認是世界公民。在許多文章、與同儕的書信往來以及公開演講當中,他表達自己對各種公共事務、政治與道德議題(例如:國籍與民族主義、戰爭與和平、人類自由與尊嚴等)以及猶太人命運的看法。儘管他直言不諱的作風和具有爭議的觀點經常被認為過於單純天真,卻依然引起廣大的迴響。

    本次展出的文獻和文物由以色列希伯來大學愛因斯坦檔案室提供,讓我們了解愛因斯坦的科學成就、公開活動、私人生活,以及刻劃在大眾文化中神話般的形象特質。藉由深入探究愛因斯坦的個人檔案,邀請您一窺地球上這位最傑出人類的多元面貌,透過20世紀最偉大心智的觀點來探索宇宙的概念。


    二、愛因斯坦的早年生涯

    永無止境的好奇心、創意奔放的思維,以及強烈質疑刻板架構的態度,愛因斯坦從小就展露出這些未來成為其代名詞的性格特徵。從這個意義上來說,這位備受後世尊崇的科學家自始至終都是童年時期愛天馬行空的自己──那個討厭老師嚴格管教、天生熱愛解開幾何問題的孩子。

    愛因斯坦於1896 ~1900年間就讀蘇黎世理工學院的數理師範學校。他在班上遇見未來的第一任妻子米勒娃‧馬里奇(1875-1948)。

    ※本區重點展品:愛因斯坦出生證明、盧森的三角函數書籍(1870年)

     
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    愛因斯坦出生證明,愛因斯坦於1879年3月14日上午11點30分在德國烏爾姆出生
     
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    盧森的三角函數書籍(1870年): 這本書是愛因斯坦用於自學數學的少數書籍之一,上面有愛因斯坦的叔叔雅各布‧愛因斯坦(Jakob Einstein)的簽名,以及愛因斯坦的親手註釋。送他這些書的人是叔叔雅各布和家族友人塔爾邁(Max Talmey);這兩人是愛因斯坦年輕時的導師。

    三、從不起眼的辦事員到世界知名的科學家

    1900年從瑞士聯邦理工學院畢業後,尋覓不著教職的愛因斯坦花了兩年時間,才在伯恩的瑞士專利局內求得一個普通職位。三年過後,在持續從事這份工作的同時,愛因斯坦完成了四篇著作,使他一夕之間聲名大噪、成為全球矚目的人。

    在被譽為愛因斯坦奇蹟之年的1905年,他發表了四篇開創性的論文,探討的主題包含:光電效應、布朗運動、狹義相對論和質能當量(由狹義相對論導出)。1916年,愛因斯坦以另一篇革命性的科學論文〈廣義相對論的基礎〉,來補充說明過去所發表的突破性論文。1919年,愛因斯坦在他的新理論獲得證實後成為舉世聞名的人物,被當今視為20世紀最著名的科學家。

    ※本區重點展品:寄給母親波林.愛因斯坦的明信片(1919年9月27日)、廣義相對論的原稿。
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    寄給母親波林.愛因斯坦的明信片(1919年9月27日): 1919 年秋,愛因斯坦的同事告訴他,該年 5 月的日蝕期間,由英國天文學家亞瑟.愛丁頓所帶領的西非遠征隊在行進中觀察到太陽周圍光線偏折的現象,證實了廣義相對論的假設。愛因斯坦告訴健康惡化的母親這個好消息。
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    廣義相對論的原稿: 這份手稿(在此僅展示一部分)以「廣義相對論基礎」為標題,在當時的頂尖期刊《物理年鑑》(Annalen der Physik)刊登;它是愛因斯坦探索廣義相對論的學術結論。此篇論文堪稱史上最重要與最寶貴的科學手稿,其內容針對重力的起源提供了新的解釋。根據其描述,能量和質量可扭曲時空,所以鄰近的物體會改變運動軌跡。

    四、信仰與意識形態

    愛因斯坦在一個開明而世俗的猶太家庭中長大。年幼時愛因斯坦被鼓勵遵守猶太教習俗。然而,他很快就著迷於科學,對宗教儀式的興趣逐漸消退。不過,他仍保有強烈的猶太身分認同,這是物理學以外他最長期投入的事物。愛因斯坦曾說,自己與猶太人的關係是「他最穩固強力的羈絆」。1919年,愛因斯坦投身猶太建國運動,支持猶太人在中東建國。同時,他也強調猶太人和阿拉伯人之間必須相互合作。愛因斯坦多次運用自己的名望和人脈,來幫助身處險境的猶太人找到安全的避難處所。

    晚年時,愛因斯坦曾被受邀出任以色列總統,但他以健康狀況不佳以及不擅處理人際關係為由婉拒了這份美意。

    ※本區重點展品:邀請愛因斯坦出任以色列總統、及愛因斯坦婉拒出任以色列總統的草稿文件。
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    愛因斯坦婉拒出任以色列總統的草稿文件: 愛因斯坦在1952年11月18日寫給以色列大使埃班(Abba Eban)之信件摘譯。「祖國以色列的邀請令我深受感動,但我必須遺憾並慚愧的謝絕。我這輩子都在鑽研物理,因此我缺乏妥善應付人與執行公務的天賦和經驗。」

    五、安居美國

    1933年,納粹政權接掌德國,愛因斯坦被迫離開家鄉,美國新成立的普林斯頓高等研究院聘請他來任教。1933年,愛因斯坦一家移居普林斯頓。1935年,他們在步行就能抵達研究院的地方買了一棟房子,也就是莫瑟街112號,並在那裡度過晚年,接待來自世界各地的訪客。1936年,埃爾莎去世後沒多久,愛因斯坦的妹妹馬雅搬去和他一起生活,直到她1951年逝世。那幾年,陪愛因斯坦一家從德國風塵僕僕來到美國的秘書海倫.杜卡斯成為家中的一員,她負責安排行程並保護愛因斯坦不受任何好奇闖入者和煩人記者的打擾。

    今日,我們仍可以在莫瑟街112號Mercer看到愛因斯坦家的信箱。近20年來,這個信箱收到過無數的信件、明信片、電報,包含特殊請求、個人故事,以及眾多大人與孩童心中懷抱的希望與夢想。這些珍貴的資料如今都保存在耶路撒冷的愛因斯坦檔案室中。

    ※本區重點展品:愛因斯坦住址信頭壓印印章、來自約翰·約根森的信
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    愛因斯坦住址信頭壓印印章: 金屬桌面手動壓印板,內容為愛因斯坦的住址,約1940年。這塊被用於壓印愛因斯坦名字與住址的金屬板具體代表著他寄出的數千封回信;這些信件回應孩童提出的問題,以及國家領袖關心的事務。

    來自約翰·約根森的信
    約翰·約根森的信─這個小男孩寫了一封暖人心扉的信給愛因斯坦。信中,小男孩約翰邀請愛因斯坦跟他一起搭乘他計建造的太空船。事實上,這個男孩從未停止他的太空飛行夢,後來,他在阿波羅任務期間任職於控制室,並為NASA工作長達40年。


    六、愛因斯坦的榮譽殿堂

    諾貝爾獎僅是愛因斯坦第一個獲得的獎項,往後幾年他又陸續獲得眾多獎牌、獎項及學位。當宣佈愛因斯坦榮獲1921年諾貝爾物理獎的電報送達柏林的住處時,愛因斯坦與第二任妻子埃爾莎正在前往日本的途中。授獎理由是他「對理論物理的貢獻,尤其是發現光電效應定律」,成功說明照到金屬表面的光如何轉換成電子流,而非1919年使其聲名大噪且較具爭議的廣義相對論。

    ※本區重點展品:諾貝爾獎牌、1946年《質能互換 (E=mc2)》論文原稿
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    諾貝爾獎牌:諾貝爾獎牌中央的圖案描繪科學女神揭開神話女神伊西斯的面紗,伊西斯代表大自然,手中握著豐饒之角從雲端現身,圖案周圍則是一段拉丁文:「發明使生活更加美好。」獎牌的另一面則雕刻阿佛烈.諾貝爾的肖像。
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    1946年《質能互換 (E=mc2)》論文原稿;
    本文是在廣島和長崎遭受原子彈襲擊後寫下。愛因斯坦在文章中探討相對論出現以前的兩個基本物理定律:能量守恆定律與質量守恆定律。他指出,在狹義相對論中,這兩個定律會合併成一個定律,因為質量是能量的一種形式,該能量會和機械能、化學能及熱能組成物質體的總能量。這篇文章包含科學史上最知名的公式E=mc2,還是愛因斯坦親筆寫下。

    【五大互動體驗】
    1、光速腳踏車的時空之旅

    如果有一天,你能夠達到接近光速的速度,你看到的世界會變成什麼樣子?一起踏上光速腳踏車競速吧!在速度漸漸變快的過程中,周圍的景色、甚至時間都將產生變化,這就是愛因斯坦「狹義相對論」所提出的理論哦!

    2、漫遊宇宙 看得見的重力場

    【廣義相對論】認為,質量會造成空間的扭曲而形成重力。走入宇宙的重力場,你就是一顆小行星!你將讓空間產生凹陷,向來只會走直線的光線也將因為你而造成偏折!沈浸在宇宙情境之間,你將感受到「星球」與「光線」互動的奧秘。

    3、點亮城市的光電效應

    愛因斯坦因為提出【光電效應】而獲得諾貝爾獎。現今廣為被運用的「太陽能發電」,就是光電效應最好的實例!在遊戲中,集結眾人之力,累積光能、轉換成電能,原本黑暗的城市將因你而重新光亮!

    4、勇於假設-愛因斯坦的理論書

    看不見不代表不存在!愛因斯坦總是勇於假設,再透過後續的研究與實驗一一認證。在這裡,我們直接將製作一個大本的愛因斯坦理論書,透過AR擴增實境的方式讓大家「親眼見證」愛因斯坦提出的物理現象。第一頁─太陽重力折射;第二頁─布朗運動;第三頁─E = mc²質能轉換公式。你想翻到哪一頁呢?

    5、愛因斯坦的音樂方程式

    除了科學之外,愛因斯坦也非常喜歡古典樂,本身也拉得一手好琴!愛因斯坦在計算數學或解方程式時,會透過演奏小提琴或聽音樂幫助思考。選一首他鍾愛的樂曲,幫助愛因斯坦解開黑板上的難題吧!

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    【展覽資訊】
    展覽名稱:愛因斯坦特展-天才相對論
    展覽期間:2018.1.12~2018.4.8
    展覽時間:週一至週日10:00~ 18:00(每日閉展前30分鐘,17:30停止賣票、入場)
    展覽地點:中正紀念堂1展廳(臺北市中正區中山南路21號)
    主辦單位:聯合數位文創股份有限公司、蔚龍藝術有限公司、國立中正紀念堂管理處、以色列耶路撒冷希伯來大學、愛因斯坦檔案室、國立清華大學
    售票通路:udn售票網 (https://goo.gl/tTEXYv)、ibon、全家、博客來、GOMAJI
    展覽官網:https://uevent.udnfunlife.com/Einstein2018/
    FB粉絲專頁:https://www.facebook.com/einsteinexhibition/
    客服專線:(02)8643-3955 (平日10:00~18:00)
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