世界著名的物理學家愛因斯坦

摘自:百度百科。

阿爾伯特·愛因斯坦

愛因斯坦(愛因斯坦)一般指阿爾伯特·愛因斯坦

世界著名的物理學家愛因斯坦

阿爾伯特·愛因斯坦(Albert.Einstein,1879年3月14日-1955年4月18日),出生於德國符騰堡王國烏爾姆市,畢業於蘇黎世大學,猶太裔物理學家,享年76歲。

愛因斯坦1879年出生於德國烏爾姆市的一個猶太人家庭(父母均為猶太人),1900年畢業於蘇黎世聯邦理工學院,入瑞士國籍。1905年,獲蘇黎世大學哲學博士學位,愛因斯坦提出光子假設,成功解釋了光電效應,因此獲得1921年諾貝爾物理獎,創立狹義相對論。1915年創立廣義相對論。

世界著名的物理學家愛因斯坦

愛因斯坦為核能開發奠定了理論基礎,開創了現代科學技術新紀元,被公認為是繼伽利略、牛頓以來最偉大的物理學家。1999年12月26日,愛因斯坦被美國《時代周刊》評選為「世紀偉人」。

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世界著名的物理學家愛因斯坦:人物關係

因光電效應研究獲諾貝爾獎

光電效應由德國物理學家赫茲於1887年發現,而正確的理論解釋則由愛因斯坦提出。愛因斯坦主張,光的能量並非均勻分佈,而是負載於離散的光量子,而光子的能量和其所組成的光的頻率有關。這個突破性的理論不但能夠解釋光電效應,也推動了量子力學的誕生。

狹義相對論更多

狹義相對論是由愛因斯坦等人創立的,應用在慣性參考系下的時空理論。它認為空間和時間並不相互獨立,而應該用一個統一的四維時空來描述。

廣義相對論更多

世界著名的物理學家愛因斯坦

在廣義相對論中,引力被描述為時空的曲率,而這種時空曲率與處於時空中的物質與輻射能量直接聯繫,其聯繫方式即是愛因斯坦的引力場方程。

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相關詞條:

曲率時間膨脹量子力學

中文名 阿爾伯特·愛因斯坦 外文名 Albert Einstein 國 籍瑞士、美國 民 族猶太人 星 座 雙魚座 血 型 O 出生地德國符騰堡王國烏爾姆市 出生日期 1879年3月14日(星期五) 逝世日期 1955年4月18日(星期一)(76歲) 職 業物理學家,哲學家,數學家 畢業院校蘇黎世聯邦理工學院 蘇黎世大學 代表作品 相對論 主要成就 成功解釋了光電效應;創立了狹義相對論、廣義相對論等。

目錄

1 人物經歷

▪ 讀書時期

▪ 畢業以後

2 震驚世界

▪ 晚年患病

▪ 個人生活

3 主要成就

▪ 相對論

▪ 光電效應

▪ 能量守恆

▪ 宇宙常數

4 人物軼事

▪ 慧眼識才

▪ 世界公民

▪ 淡泊名利

▪ 不拘小節

▪ 成功秘訣

▪ 熱愛運動

▪ 中國情緣

▪ 宗教信仰

5 個人名言

6 人物評價

7 人物紀念

人物經歷

讀書時期

世界著名的物理學家愛因斯坦:愛因斯坦的照片(7張)

1888年(9歲),愛因斯坦入路易波爾德高級中學學習。在學校受宗教教育,接受受戒儀式,弗里德曼是指導老師。[1]

1889年(10歲),在醫科大學生塔爾梅引導下,讀通俗科學讀物和哲學著作。

1891年(12歲),自學歐幾里德幾何,感到狂熱的喜愛,同時開始自學高等數學。

1892年(13歲),開始讀康德的著作。

1894年(15歲),愛因斯坦一家人移居義大利。

1895年(16歲),自學完微積分。同年,愛因斯坦在瑞士理工學院的入學考試失敗。愛因斯坦開始思考當一個人以光速運動時會看到什麼現象。對經典理論的內在矛盾產生困惑。

1896年(17歲),獲阿勞中學畢業證書。10月29日,愛因斯坦遷居蘇黎世並在瑞士理工學院就讀。

1899年10月19日(20歲),愛因斯坦正式申請瑞士公民權。

1900年8月(21歲),愛因斯坦畢業於蘇黎世聯邦工業大學;12月完成論文《由毛細管現象得到的推論》,次年發表在萊比錫《物理學雜誌》上併入瑞士籍。

1901年3月21日(22歲),取得瑞士國籍。在這一年5-7月完成電勢差的熱力學理論的論文。

畢業以後

生活中的愛因斯坦

生活中的愛因斯坦(8張)

1902年6月16日(23歲),被瑞士伯爾尼專利局雇傭。

1903年(24歲),他與大學同學米列娃·瑪麗克結婚。他們結婚前就已經有了第一個孩子。

1904年(25歲)9月,由專利局的試用人員轉為正式三級技術員。

1905年(26歲)3月,發表量子論,提出光量子假說,解決了光電效應問題。4月向蘇黎世大學提出論文《分子大小的新測定法》,取得博士學位。5月完成論文《論動體的電動力學》,獨立而完整地提出狹義相對性原理,開創物理學的新紀元。這一年因此被稱為「愛因斯坦奇迹年」。

愛因斯坦和他的第一任妻子米列娃

1906年(27歲)4月,晉陞為專利局二級技術員。11月完成固體比熱的論文,這是關於固體的量子論的第一篇論文。

1907年(28歲)升職為專利局一級技術員。

1908年(29歲)10月,兼任伯爾尼大學編外講師。

1909年(30歲)10月,離開伯爾尼專利局,任理論物理學副教授。

1910年(31歲)10月,完成關於臨界乳光的論文。

1911年(32歲),從瑞士遷居到布拉格。

1912年(33歲),提出「光化當量」定律。

1913年(34歲),重返德國,任柏林威廉皇帝物理研究所長和柏林洪堡大學教授,併當選為普魯士科學院院士。[1]

世界著名的物理學家愛因斯坦:震驚世界

1914年(35歲)4月,愛因斯坦接受德國科學界的邀請。遷居到柏林。8月,即爆發了第一次世界大戰。他雖身居戰爭的發源地。生活在戰爭鼓吹者的包圍之中,卻堅決地表明了自己的反戰態度。9月,愛因斯坦參與發起反戰團體「新祖國同盟」,在這個組織被宣布為非法、成員大批遭受逮捕和迫害而轉入地下的情況下,愛因斯坦仍堅決參加這個組織的秘密活動。10月,德國的科學界和文化界在軍國主義分子的操縱和煽動下,發表了「文明世界的宣言」,為德國發動的侵略戰爭辯護,鼓吹德國高於一切,全世界都應該接受「真正德國精神」。在「宣言」上簽名的有九十三人,都是當時德國有聲望的科學家、藝術家和牧師等。就連能斯脫、倫琴、奧斯特瓦爾德、普朗克等都在上面簽了字。當徵求愛因斯坦簽名時,他斷然拒絕了,而同時他卻毅然在反戰的《告歐洲人書》上籤上自己的名字。[1]

愛因斯坦和他的妻子和兒子

1915年(36歲)11月,提出《廣義相對論》引力方程的完整形式,並且成功地解釋了水星近日點運動。[1]

1916年(37歲)3月,完成總結性論文《廣義相對論的基礎》。5月,提出宇宙空間有限無界的假說。8月,完成《關於輻射的量子理論》,總結量子論的發展,提出受激輻射理論。[1]

1917年(38歲),列寧領導的蘇聯社會主義革命勝利后,愛因斯坦非常支持這個偉大的革命,讚揚這是一次對全世界將有決定性意義的、偉大的社會實踐,並表示:「我尊敬列寧,因為他是一位有完全自我犧牲精神,全心全意為實現社會正義而獻身的人。我並不認為他的方法是切合實際的,但有一點可以肯定:像他這種類型的人,是人類良心的維護者和再造者。」

1919年(40歲),愛因斯坦與米列娃離婚,同年,與表姐愛爾莎結婚。

1921年(42歲),愛因斯坦因光電效應研究而獲得諾貝爾物理學獎,他的研究推動了量子力學的發展。1月,訪問布拉格和維也納。同年1月27日在普魯士科學院作《幾何學和經驗》的報告。

1921年愛因斯坦訪問紐約

2月,去阿姆斯特丹參加國際工聯會議。4月5日至5月30日,為了給耶路撒冷的希伯萊大學的創建籌集資金,同魏茨曼一起首次訪問美國。在哥倫比亞大學獲巴納德勳章。在白宮受哈丁總統接見。在訪問芝加哥、波士頓和普林斯頓期間,就相對論進行了4次講學。6月,訪問英國,拜謁了牛頓墓地。

1922年(43歲)1月,完成關於統一場論的第一篇論文。3—4月訪問法國,努力促使法德關係正常化。發表批判馬赫哲學的談話。4月,參加國際聯盟知識界合作委員會。7月,受到被謀殺的威脅,暫離柏林。沿途訪問科倫坡、新加坡、香港和上海。

1922年11月9日,在去日本—上海的途中,愛因斯坦通過電報知道被授予1921年諾貝爾物理學獎。

1923年(44歲)2月2日,從日本返回途中,到巴勒斯坦訪問,逗留12天。

世界著名的物理學家愛因斯坦:1932年愛因斯坦發表諾貝爾演講

1923年2月8日,成為特拉維夫市的第一個名譽公民。從巴勒斯坦返回德國途中,訪問了西班牙。3月,愛因斯坦對國聯的能力大失所望,向國聯提出辭職。6—7月,幫助創建「新俄朋友協會」,並成為其執行委員會委員。7月,到哥德堡接受1921年度諾貝爾獎金。並講演相對論,作為對得到諾貝爾獎金的感謝。發現了康普頓效應,解決了光子概念中長期存在的矛盾。12月,第一次推測量子效應可能來自過度約束的廣義相對論場方程。

1924年(45歲)加入柏林的猶太組織,並成為繳納會費的會員。6月,重新考慮加入國聯。12月,取得最後一個重大發現,從統計漲落的分析中得出一個波和物質締合的獨立的論證。此時,還發現了玻色—愛因斯坦凝聚態。

1925年(46歲)受聘為德蘇合作團體「東方文化技術協會」理事。5月—6月,去南美洲訪問。與甘地和其他人一道,在拒絕服兵役的聲明上簽字。接受科普列獎章。為希伯萊大學的董事會工作。發表《非歐幾里德幾何和物理學》。

1926年(47歲)同海森堡討論關於量子力學的哲學問題。接受「皇家天文學家」的金質獎章。接受為蘇聯科學院院士。

1927年(48歲)2月,在巴比塞起草的反法西斯宣言上簽名。參加國

1927年愛因斯坦等參加第五屆索爾維會議

1927年愛因斯坦等參加第五屆索爾維會議。世界著名的物理學家愛因斯坦

際反帝大同盟,被選為名譽主席。10月參加第五屆布魯塞爾索爾維物理討論會,開始同哥本哈根學派就量子力學的解釋問題進行激烈論戰。發表《牛頓力學及其對理論物理學發展的影響》。

1928年(49歲)1月,被選為「德國人權同盟」(前身為德國「新祖國同盟」)理事。春,由於身體過度勞累,健康欠佳,到瑞士達伏斯療養,並為療養青年講學。發表《物理學的基本概念至其最近的變化》。4月,海倫·杜卡斯開始到愛因斯坦家擔任終生的私人秘書。

1929年(50歲)2月,發表《統一場論》。3月,50歲生日,躲到郊外以避免生日慶祝會。第一次訪問比利時皇室,與伊麗莎白女皇結下友誼,直到去世之前一直與比利時女皇通信。普朗克獎章。9月,同法國數學家阿達馬進行關於戰爭與和平問題的爭論,堅持無條件地反對一切戰爭。

1930年(51歲)不滿國際聯盟在改善國際關係上的無所作為,提出辭職。5月,在「

世界著名的物理學家愛因斯坦:愛因斯坦會見泰戈爾

國際婦女和平與自由同盟」的世界裁軍聲明上簽字。7月,同泰戈爾爭論真理的客觀性問題。12月11日—1931年3月4日,愛因斯坦第一次到美國訪問,主要在加州理工學院。

1930年12月13日,沃克市長向愛因斯坦贈送紐約市的金鑰匙。

1930年12月19日—20日,訪問古巴。發表《我的世界觀》、《宗教和科學》等文章。

1931年與卓別林參加《城市之光》的首映

1931年(52歲)3月,從美國回柏林。5月,訪問英國,在牛津講學。11月,號召各國對日本經濟封鎖,以制止其對中國的軍事侵略。12月,再度去加利福尼亞講學。為參加1932年國際裁軍會議,特地發表了一系列文章和演講。發表《麥克斯韋對物理實在觀念發展的影響》。

1932年(53歲)2月,對於德國和平主義者奧西茨基被定為叛國罪,在帕莎第納提出抗議。3月,從美國回柏林。5月,去劍橋和牛津講學,后趕到日內瓦列席裁軍會議,感到極端失望。6月,同墨菲作關於因果性問題的談話。7月,同弗洛伊德通信,討論戰爭的心理問題。號召德國人民起來保衛魏瑪共和國,全力反對法西斯。12月10日,和妻子離開德國去美國。原來打算訪問美國,然而,他們從此再也沒有踏上德國的領土。

1933年(54歲)德國納粹政府查抄他在柏林的寓所,焚毀其書籍,沒收其財產,並懸賞十萬馬克索取他的人頭。愛因斯坦當時在普林斯頓大學任客座教授,得知消息后便加入美國國籍。

1934年(55歲)文集《我的世界觀》由其繼女婿魯道夫·凱澤爾編輯出版。1935年5月到百慕大作短期旅行。在百慕大正式申請永遠在美國居住。這也是他最後一次離開美國。獲富蘭克林獎章。同波多耳斯基和羅森合作,發表向哥本哈根學派挑戰的論文,宣稱量子力學對實在的描述是不完備的。為使諾貝爾和平獎贈予關在納粹集中營中的奧西茨基而奔走。

1936年(57歲)開始同英費爾德和霍夫曼合作研究廣義相對論的運動問題。12月20日,妻艾爾莎病故。發表《物理學和實在》、《論教育》。

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世界著名的物理學家愛因斯坦:愛因斯坦和他第二任妻子艾爾莎

1937年(58歲)3月—9月,參加由英費爾德執筆的通俗冊子《物理學的進化》的編寫工作。3月,聲援中國「七君子」。6月,同英費爾德和霍夫曼合作完成論文《引力方程和運動問題》,從廣義相對論的場方程推導出運動方程。

1938年(59歲)同柏格曼合寫論文《卡魯查電學理論的推廣》。

1939年(60歲)8月2日,在西拉德推動下,上書羅斯福總統,建議美國抓緊原子能研究,防止德國搶先掌握原子彈。妹妹瑪雅從歐洲來美,在愛因斯坦家長期住下來。

1940年(61歲)5月15日,發表《關於理論物理學基礎的考查》。5月22日,致電

世界著名的物理學家愛因斯坦:1940年取得美國國籍

羅斯福,反對美國的中立政策。10月1日,取得美國國籍。同年愛因斯坦寫了一篇著名論文,為他的這一命題進行辯護,即「我不信仰一個人格化的神」。

1941年(62歲)發表《科學和宗教》等文章。

1942年(63歲)10月,在猶太人援蘇集會上熱烈讚揚蘇聯各方面的成就。

1943年(64歲)5月,作為科學顧問參與美國海軍部工作。

1944年(65歲)為支持反法西斯戰爭,以600萬美元拍賣1905年狹義相對論論文手稿。發表對羅素的認識論的評論。12月,同斯特恩、玻爾討論原子武器和戰後和平問題,聽從玻爾勸告,暫時保持沉默。

1945年(66歲)3月,同利奧·西拉德討論原子軍備的危險性,寫信介紹西拉德去見羅斯福,未果。4月,從高等學術研究院退休(事實上依然繼續照常工作)。9月,連續發表一系列關於原子戰爭和世界政府的言論。

1946年(67歲)5月,發起組織「原子科學家非常委員會」,擔任主席。5月,接受黑人林肯大學名譽博士學位。寫長篇《自述》,回顧一生在科學上探索的道路。5月,妹妹瑪雅因中風而癱瘓,以後每夜念書給她聽。10月,給聯合國大會寫公開信,敦促建立世界政府。

1947年(68歲),繼續發表大量關於世界政府的言論。9月,發表公開信,建議把聯合國改組為世界政府。

1948年(69歲)4月,同天文學家夏普林利合作,全力反對美國準備對蘇聯進行「預防性戰爭」。抗議美國進行普遍軍事訓練。發表《量子力學和實在》。前妻米列娃在蘇黎世病故。12月,作剖腹手術,在腹部主動脈里發現一個大動脈瘤。

1949年(70歲)1月13日,愛因斯坦出院。1月,寫《對批評的回答》,對哥本哈根學派在文集《阿爾伯特·愛因斯坦:哲學家—科學家》中的批判進行反批判。11月,「原子科學家非常委員會」停止活動。

1950年(71歲)2月13日,發表電視演講,反對美國製造氫彈。4月,發表《關於廣義引力論》。《晚年集》出版。3月18日,在遺囑上簽字蓋章。內森博士被指名為唯一的遺囑執行人。遺產由內森博士和杜卡斯共同託管。信件和手稿的最終貯藏所是希伯萊大學。其他條款當中還有:小提琴贈給孫子伯恩哈德·凱撒。

愛因斯坦這封信寫於1954年1月3日

1951年(72歲),連續發表文章和信件,指出美國的擴軍備戰政策是世界和平的嚴重障礙。6月,妹妹瑪雅在長期癱瘓後去世。9月,「原子能科學家非常委員會」解散。

1952年(73歲)發表《相對論和空間問題》、《關於一些基本概論的緒論》。11月,以色列第1任總統哈伊姆·魏茨曼死後,以色列政府請他擔任第2任總統,被拒絕。

1953年(74歲)4月3日,給伯爾尼時代的舊友寫《奧林匹亞科學院頌詞》,緬懷青年時代的生活。5月16日,給受迫害的教師弗勞恩格拉斯寫回信,號召美國知識分子起來堅決抵抗法西斯迫害,引起巨大反響。為紀念玻恩退休,發表關於量子力學解釋的論文,由此引起兩人之間的激烈爭論。發表《〈空間概念〉序》。

世界著名的物理學家愛因斯坦:晚年患病

1954年(75歲)3月,75歲生日,通過「爭取公民自由非常委員會」,號召美國人民起來同法西斯勢力作鬥爭。3月,被美國參議員麥卡錫公開斥責為「美國的敵人」。5月,發表聲明,抗議對奧本海默的政治迫害。秋因患溶血性貧血症卧床數日。11月18日,在《記者》雜誌上發表聲明,不願在美國做科學家,而寧願做一個工匠或小販並完成了《非對稱的相對論性理論》。

世界著名的物理學家愛因斯坦:愛因斯坦與奧本海默

1955年(76歲)2月,同羅素通信討論和平宣言問題。3月,寫《自述片斷》,回憶青年時代的學習和科學探索的道路。4月3日,同科恩談論關於科學史等問題。4月5日,駁斥美國法西斯分子給他扣上「顛覆分子」帽子。4月11日,在宣言上簽名。4月13日,在草擬一篇電視講話稿時發生嚴重腹痛,后診斷為動脈出血。4月15日進普林斯頓醫院。4月18日,愛因斯坦被診斷出患有主動脈瘤,18日午夜在睡夢中感到呼吸困難,主動脈瘤破裂導致大腦溢血破裂,而逝世於普林斯頓。一位名叫托馬斯·哈維的醫生借解剖愛因斯坦遺體的機會,背著愛因斯坦的家人「悄悄」地取走了愛因斯坦的大腦。這位病理醫生希望未來神經科學界能夠研究愛因斯坦的大腦,以發現愛因斯坦聰明的原因。為遵照愛因斯坦的遺囑,他死後並沒有舉行任何喪禮,也不築墳墓,不立紀念碑,遺體便依照遺囑被火化了,骨灰撒在永遠保密的地方,目的是不會令埋葬他的地方成為聖地。[1]

個人生活

愛因斯坦的第一任妻子米列娃

1879年3月14日上午11時30分,愛因斯坦出生在德國烏爾姆市(Ulm,Kingdom of Württemberg,German Empire)班霍夫街135號。父母都是猶太人。

父親:Hermann Einstein(赫爾曼·愛因斯坦)生日1847年8月30日,愛因斯坦出生時32歲;

母親:Pauline Koch(保玲·科赫)生日1858年2月8日,愛因斯坦出生時21歲。

1881年11月18日,愛因斯坦的妹妹瑪雅在慕尼黑出生。

愛因斯坦與前妻米列娃有一個未婚私生女麗瑟爾(1902年(壬寅年)—1963年),不過在1903年到1919年愛因斯坦娶了米列娃,後來米列娃為愛因斯坦生了兩個兒子漢斯·愛因斯坦和愛德華·愛因斯坦。

愛因斯坦的第二任妻子愛爾莎是他的表姐,也是他的堂姐,因為他們的母親是親姐妹,他們的曾祖父都是魯普特·愛因斯坦。這個婚姻從1919年到1936年愛爾莎逝世。愛因斯坦的二兒子愛德華受米列娃家庭遺傳的影響患有精神分裂症,一生未娶。大兒子漢斯·愛因斯坦是美國伯克利加州大學的水利工程教授,有三個孩子,大兒子伯恩哈德·凱撒·愛因斯坦是一名物理學家,二兒子Klaus Martin(1932—1938年),以及養女。伯恩哈德·凱撒·愛因斯坦有五個孩子,其中最小的孩子托馬斯·愛因斯坦成為了一名醫生,保羅·愛因斯坦是小提琴家。

愛因斯坦孫子伯爾尼哈德·凱撒·愛因斯坦的書信記錄爺爺愛因斯坦最珍愛的物品是小提琴和煙斗。

世界著名的物理學家愛因斯坦:主要成就

相對論

狹義相對論的創立:

早在16歲時,愛因斯坦就從書本上了解到光是以很快速度前進的電磁波,與此相聯繫,他非常想探討與光波有關的所謂以太的問題。以太這個名詞源於希臘,用以代表組成天上物體的基本元素。17世紀的笛卡爾和其後的克里斯蒂安·惠更斯首創並發展了以太學說,認為以太就是光波傳播的媒介,它充滿了包括真空在內的全部空間,並能滲透到物質中。與以太說不同,牛頓提出了光的微粒說。牛頓認為,發光體發射出的是以直線運動的微粒粒子流,粒子流衝擊視網膜就引起視覺。18世紀牛頓的微粒說佔了上風,19世紀,卻是波動說佔了絕對優勢。以太的學說也大大發展:波的傳播需要媒質,光在真空中傳播的媒質就是以太,也叫光以太。

與此同時,電磁學得到了蓬勃發展,經過麥克斯韋、赫茲等人的努力,形成了成熟的電磁現象的動力學理論——電動力學,並從理論與實踐上證明光就是一定頻率範圍內的電磁波,從而統一了光的波動理論與電磁理論。以太不僅是光波的載體,也成了電磁場的載體。直到19世紀末,人們企圖尋找以太,然而從未在實驗中發現以太,相反,邁克耳遜莫雷實驗卻發現以太不太可能存在。

電磁學的發展最初也是納入牛頓力學的框架,但在解釋運動物體的電磁過程時卻發現,與牛頓力學所遵從的相對性原理不一致。按照麥克斯韋理論,真空中電磁波的速度,也就是光的速度是一個恆量;然而按照牛頓力學的速度加法原理,不同慣性系的光速不同。

例如,兩輛汽車,一輛向你駛近,一輛駛離。你看到前一輛車的燈光向你靠近,后一輛車的燈光遠離。根據伽利略理論,向你駛來的車將發出速度大於c(真空光速3.0x10^8m/s)的光,即前車的光的速度=光速+車速;而駛離車的光速小於c,即後車光的速度=光速-車速。但按照這兩種光的速度相同,因為在麥克斯韋的理論中,車的速度有無並不影響光的傳播,說白了不管車子怎樣,光速等於c。麥克斯韋與伽利略關於速度的說法明顯相悖!

愛因斯坦似乎就是那個將構建嶄新的物理學大廈的人。愛因斯坦認真研究了麥克斯韋電磁理論,特別是經過赫茲和洛倫茲發展和闡述的電動力學。愛因斯坦堅信電磁理論是完全正確的,但是有一個問題使他不安,這就是絕對參照系以太的存在。他閱讀了許多著作發現,所有人試圖證明以太存在的試驗都是失敗的。經過研究愛因斯坦發現,除了作為絕對參照系和電磁場的荷載物外,以太在洛倫茲理論中已經沒有實際意義。世界著名的物理學家愛因斯坦

愛因斯坦喜歡閱讀哲學著作,並從哲學中吸收思想營養,他相信世界的統一性和邏輯的一致性。在「奧林匹亞科學院」時期大衛·休謨(David Hume)對因果律的普遍有效性產生的懷疑,對愛因斯坦產生了影響。相對性原理已經在力學中被廣泛證明,卻在電動力學中卻無法成立,對於物理學這兩個理論體系在邏輯上的不一致,愛因斯坦提出了懷疑。他認為,相對論原理應該普遍成立,因此電磁理論對於各個慣性系應該具有同樣的形式,但在這裡出現了光速的問題。光速是不變的量還是可變的量,成為相對性原理是否普遍成立的首要問題。當時的物理學家一般都相信以太,也就是相信存在著絕對參照系,這是受到牛頓的絕對空間概念的影響。

19世紀末,馬赫在所著的《發展中的力學》中,批判了牛頓的絕對時空觀,這給愛因斯坦留下了深刻的印象。1905年5月的一天,愛因斯坦與一個朋友貝索討論這個已探索了十年的問題,貝索按照馬赫主義的觀點闡述了自己的看法,兩人討論了很久。突然,愛因斯坦領悟到了什麼,回到家經過反覆思考,終於想明白了問題。第二天,他又來到貝索家,說:謝謝你,我的問題解決了。

原來愛因斯坦想清楚了一件事:時間沒有絕對的定義,時間與光信號的速度有一種不可分割的聯繫。他找到了開鎖的鑰匙,經過五個星期的努力工作,愛因斯坦把狹義相對論呈現在人們面前。

1905年6月30日,德國《物理學年鑒》接受了愛因斯坦的論文《論動體的電動力學》,在同年9月的該刊上發表。這篇論文是關於狹義相對論的第一篇文章,它包含了狹義相對論的基本思想和基本內容。狹義相對論所根據的是兩條原理:相對性原理和光速不變原理。愛因斯坦解決問題的出發點,是他堅信相對性原理。伽利略最早闡明過相對性原理的思想,但他沒有對時間和空間給出過明確的定義。

牛頓建立力學體系時也講了相對性思想,但又定義了絕對空間、絕對時間和絕對運動,在這個問題上他是矛盾的。而愛因斯坦大大發展了相對性原理,在他看來,根本不存在絕對靜止的空間,同樣不存在絕對同一的時間,所有時間和空間都是和運動的物體聯繫在一起的。對於任何一個參照系和坐標系,都只有屬於這個參照系和坐標系的空間和時間。

世界著名的物理學家愛因斯坦

對於一切慣性系,運用該參照系的空間和時間所表達的物理規律,它們的形式都是相同的,這就是相對性原理,嚴格地說是狹義的相對性原理。在這篇文章中,愛因斯坦沒有討論將光速不變作為基本原理的根據,他提出光速不變是一個大膽的假設,是從電磁理論和相對性原理的要求而提出來的。這篇文章是愛因斯坦多年來思考以太與電動力學問題的結果,他從同時的相對性這一點作為突破口,建立了全新的時間和空間理論,並在新的時空理論基礎上給動體的電動力學以完整的形式,以太不再是必要的,以太漂流是不存在的。

什麼是同時性的相對性?不同地方的兩個事件我們何以知道它是同時發生的呢?一般來說,我們會通過信號來確認。為了得知異地事件的同時性我們就得知道信號的傳遞速度,但如何測出這一速度呢?我們必須測出兩地的空間距離以及信號傳遞所需的時間,空間距離的測量很簡單,麻煩在於測量時間,我們必須假定兩地各有一隻已經對好了的鐘,從兩個鐘的讀數可以知道信號傳播的時間。但我們如何知道異地的鐘對好了呢?答案是還需要一種信號。這個信號能否將鍾對好?如果按照先前的思路,它又需要一種新信號,這樣無窮後退,異地的同時性實際上無法確認。不過有一點是明確的,同時性必與一種信號相聯繫,否則我們說這兩件事同時發生是無意義的。

天才的奧秘

愛因斯坦26歲就發表了震驚世界的相對論,比爾•蓋茨先生20歲開始領導微軟創造出Windows,是什麼成就了他們成為天才?

愛因斯坦3歲還不會講話為什麼後來成為了天才?他為什麼能創造相對論?世界首富比爾•蓋茨先生為什麼能創造出windows?天才們有共同點嗎?如果有,我們「站在巨人的肩膀上」也可以打造出天才。

天才的奧秘是什麼?從天才的成長曆程發現他們都熱愛科學喜歡看書,有好奇心喜歡做趣味科學實驗,對數學有深入研究。

天才的方程式:天才=愛好看書+喜歡實驗+陶醉於數學

早期教育與天才有關係嗎?怎麼樣對嬰、幼兒實施早期教育?未來的競爭是創造力的競爭,怎麼樣培養孩子的創造力?怎麼樣培養出天才?如何培養出天才?哪些書籍能夠指引我們在成功的道路上勇往直前?理科天才最重要的能力是什麼?怎麼樣引導孩子開始極具魅力的數學探究之旅,進行數學思想的熏陶?教育的目的是什麼?下面的文章將告訴你答案。

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