浅谈爱因斯坦与物理观念的突破
目录
摘要 (1)
Abstract (1)
1 引言 (1)
2 光量子理论 (2)
2.1 光量子理论发现的背景 (2)
2.2 光量子理论的发现过程及内容 (2)
2.3 光量子理论的完善 (3)
3 狭义相对论 (3)
3.1 狭义相对论发现的背景 (4)
3.2 洛伦兹等人在狭义相对论方面的发现 (4)
3.3 爱因斯坦的狭义相对论 (5)
4 广义相对论 (5)
4.1 狭义相对论的缺陷 (6)
4.2 双生子佯谬 (6)
4.3 广义相对论 (6)
5 结论 (7)
参考文献 (8)
浅谈爱因斯坦与物理观念的突破
摘要：本文对爱因斯坦对物理学的重要贡献进行了介绍，回顾了光量子、狭义相对论以及广义相对论等理论的发现、创立过程及主要内容。他以划时代的科学贡献奠定了现代物理学的理论基础，并从根本上否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性；他提出了著名的质能方程，开创性地建立了质量和能量的关系。从而全面更新了人类对时间和空间、物质和能量的看法，同时也让我们对物理学有了更科学、更深刻的理解和体会。
关键词：爱因斯坦；光量子；狭义相对论；广义相对论
Talking about the ideas of Einstein and his breakthroughs in
physics
Abstract: This article has carried on the introduction to the physics important contribution of Einstein, reviewed theory and so on light quantum, restricted theory of relativity as well as general theory of relativity discoveries, the establishment process and the primary coverage. He has laid the modern physics rationale by the epoch-making science contribution, and fundamentally denied the classical mechanics absolute space and time view, and has promulgated the time and the spatial essential attribute profoundly. He proposed the famous mass energy equation, and has established the quality and the energy relation.Thus he renewed the humanity comprehensively to the time and spatial, material and the energy view. He simultaneously let us have a more scientific and profound understanding and the experience to the physics.
Key words：Einstein; light quantum; restricted theory of relativity; general theory of relativity
1引言
20世纪初期是物理学的大变革时期，爱因斯坦从实验事实出发，重新考查了物理学的基本概念，在理论上做出了根本性的突破。爱因斯坦在物理学上的重要贡献遍布时空理论、量子论等方面。他提出的相对论是物理学领域的一次重大革命，它从根本上否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。爱因斯坦在时空观的彻底变革的基础上建立了相对论力学，指出质量随着速度的增加而增加，当速度接近光速时，质量趋于无穷大。并且他给出了著名的质能方程：
2
E=，质能方程不仅为量子理论的建立和发展创造了必要的条件，而且为原子mc
核物理学的发展和应用提供了根据。爱因斯坦完善了光量子假设，第一个成功的解释了光电效应。他是量子论的主要奠基人之一，和普朗克及玻尔等人一起建立和发展了量子理论。
2光量子理论
2.1 光量子理论发现的背景
1900年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，著名物理学家开尔文勋爵作了展望新世纪的发言。在回顾过去岁月之后，他充满自信地说:“物理学的大厦已经建成，未来的物理学家只需要做些修修补补的工作就行了。只是明朗的天空中还有两朵乌云，一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关”[1]。
然而事隔不到一年(1900年底)，就从第一朵乌云中降生了量子论，紧接着(1905年) 从第二朵乌云中降生了相对论。经典物理学的大厦被彻底动摇，物理学发展到了一个更为辽阔的领域。
19世纪下半叶，英国和德国都在努力发展钢铁工业。炼钢的关键是控制炉温，数千度的炉温，任何温度计都会熔化。于是人们希望从钢水的颜色来辨认温度，这就大大促进了对黑体辐射(平衡热辐射)的研究。但是无论构造什么样的辐射模型，理论算出的黑体辐射曲线都不能与实验曲线一致。不是在长波波段符合不好，就是在短波波段出现发散，即所谓“紫外光灾难”。这就是开尔文勋爵在迎接新世纪的庆祝会上所谈的第一朵乌云——黑体辐射困难。
2.2 光量子理论的发现过程及内容
1900年底，德国理论物理学家普朗克发现，只要认为原子吸收或发出辐射时，能量不是连续的，而是一份一份的，就可以克服“紫外光灾难”，使黑体辐射的理论曲线与实验曲线相符。虽然以往的物理理论都导不出这一结果，然而只要这样做，就可使理论曲线与实验曲线相符。普朗克很快认识到了这一发现的重要性，他在和儿子一起散步时激动地说，这个发现如果不是错误的，那么将是非常重要的，也许能够与牛顿的成就相媲美。普朗克在大学的学术会议上报告了自己的结果，这个报告也宣告了物理学的一场革命。普朗克提出了能量量子的概念，给出了著名的普朗克公式
υ
h
E=（1）其中，E是辐射量子的能量，υ是辐射的频率，h是一个常数，就是现在众所周知的普朗克常数。普朗克的论文开创了量子论，标志着近代物理学的开端。
2.3 光量子理论的完善
1900年普朗克开创性的提出能量子概念不久，爱因斯坦才清醒地洞察到物理学危机的严重性:“这就好像地基从下面给挖掉了，无论在什么地方也看不到能够进行建筑的坚实基础了[2]”。
然而普朗克的工作是不彻底的。他认为辐射的能量仅仅在原子吸收或发射时是不连续的，一份一份的，而在传播过程中，却是连续的。曾有记者问他:“您说能量到底是连续的呢，还是不连续的呢?”普朗克回答说:“如果一个人用小碗从缸里舀水, 倒在水池中, 你说水是连续的呢？还是不连续的呢?”[3]从普朗克的回答中，我们可以看出，他认为辐射本质上还是连续的，只是在原子发射或吸收辐射时，才是一份一份的。1905年，一个名不见经传的年轻人——爱因斯坦，把量子化思想贯彻到底。他认为辐射本质上就是不连续的，就是量子化的。不仅在被原子发射或吸收时，而且在传播过程中，辐射的能量都是一份一份的。爱因斯坦据此把普朗克的“量子说”推广为“光子说”，并以此解释了光电效应。普朗克最初对爱因斯坦的这一观点持批评态度，但还是建议德国《物理年鉴》发表了这篇论文。大约十年后，普朗克和整个学术界才最终接受了爱因斯坦关于光量子的观点。以上所说的就是从第一朵乌云中降生的量子论。
但是最不可思议的是，在这篇论文问世之后，《物理年鉴》在同一年又在普朗克的支持下发表了爱因斯坦的另外3篇论文。7月发表用分子运动论解释布朗运动的论文(间接证明了分子的存在)；9月发表“论运动物体的电动力学”(即狭义相对论)；11月发表2
E 的论文。从今天的观点看来，上述4篇论文差不多都是可以获得诺贝尔奖的[4]。
mc
毫无疑问1905年成为了轰动世界的一年，一个原来无人知晓的26岁的青年人在物理学上作出了新的突破，开创了物理学的新纪元。
3狭义相对论
建立相对论是爱因斯坦一生最伟大的成就[5]。相对论的创立并非一蹴而就，正如爱因斯坦1952年3月11日写给泽利希的信中所说:“从构思狭义相对论这个观念到写成适用于发表的论文，中间花费了五六个星期。但是这难以认为是一个生日，因为论据和基石在这以前很多年时间内已经进行准备，虽然那段时间没带来最后的解决[6]”。
3.1 狭义相对论发现的背景
托马斯·杨观察到光的干涉现象之后，惠更斯的波动说战胜了牛顿的微粒说。大家都认识到光是一种波动，进而又认识到，光波本质上是电磁波。人们认为既然光是波动，就应有载体。19世纪下半叶，流行的是以太理论。以太被描述成无孔不入、无所不在的
东西。人们认为以太就是光的载体，光波就是以太的弹性振动。
一个自然的问题是，当介质运动时它附近(或者渗入它内部)的以太是否被带动?对遥远恒星的天文观测(光行差实验)告诉人们: 以太未被地球带动。但是精密的迈克尔逊实验却认为以太完全被地球带动(即地球附近的以太相对于地球静止)。法国人斐索的水流实验则似乎告诉我们，以太部分地被运动介质带动。由于这些实验的结论互相矛盾，开尔文勋爵不得不在迎接新世纪的庆祝会上指出这朵乌云的存在。
3.2 洛伦兹等人在狭义相对论方面的发现
为了消除菲涅耳理论与迈克尔逊实验结果之间的矛盾，洛伦兹于1892年11月在荷兰阿姆斯特丹科学院提出收缩假说，即：如果假定刚尺在相对以太（绝对空间）运动的方向上会有如下的长度收缩（洛伦兹收缩） 221c v l l o -= (2) 则迈克尔逊实验将测不出地球相对以太的运动速度[7]。这样迈克尔逊实验和光行差现象的矛盾就可以消除。式中v 是刚尺相对以太的运动速度，c 是光速，0l 是刚尺静止时的长度，l 则是刚尺相对以太运动时的长度。
洛伦兹注意到，从当时公认的伽利略变换
vt x x -='，
y y ='， (3)
z z ='，
t t ='
不仅推不出（2）式，而且不能使麦克斯韦方程组在此变换下不变。洛伦兹在1904年给出了一个新的惯性系之间的变换关系 22'1c v vt
x x --=
y y =' （4）
z z =' 222'1)(c v x
c v t t --=
此关系不仅可以使麦克斯韦电磁理论在坐标变换下不变，而且可以推出洛伦兹收缩的公式（2）。变换（4）称为洛伦兹变换，它与伽利略变换的区别不仅在数学形式上，而且在物理观念上，伽利略变换是任意两个惯性系之间的变换，v 是两个惯性系之间的
相对速度。洛伦兹变换则是任一相对绝对空间运动的惯性系（'''',,,t z y x ）与绝对空间静止系（一个特殊的惯性系t z y x ,,,）之间的变换。v 是相对于绝对空间的速度，是绝对速度。洛伦兹给出变换（4）的代价是放弃了相对性原理，认为麦克斯韦电磁理论仅在相对于绝对空间静止的参考系中成立，同时认为洛伦兹收缩是真实的物理效应，会导致物质原子结构的变形。
3.3 爱因斯坦的狭义相对论
1905年，爱因斯坦在不知道洛伦兹等人工作的情况下，在《论运动物体的电动力学》一文中从“相对性原理”和“光速不变原理” 出发，独立地导出了洛伦兹变换（4）。但对（4）式的物理解释，爱因斯坦与洛伦兹完全不同。洛伦兹认为（4）式是惯性系（'''',,,t z y x ）相对于绝对空间静止系(t z y x ,,,）的变换，v 是相对于绝对空间的绝对速度。爱因斯坦则认为根本不存在绝对空间和以太，（4）式是任意两个惯性系之间的变换，v 是两个惯性系之间的相对速度。
洛伦兹变换的最重要意义是否定了绝对时间和绝对空间观念，时间和空间不再是彼此独立无关的，它们紧密联系着，并且还和惯性系的具体特性——速度v 有关[8]。
洛伦兹没有能跳出绝对时空观的框架，为了区分自己的理论和爱因斯坦的理论，他给爱因斯坦的理论起了个名字叫“相对论”。爱因斯坦和整个物理界欣然接受了这一命名。虽然洛伦兹高度评价爱因斯坦的功绩，但是对相对论却疑心重重，一直坚持自己的理论到生命终结。他认为物理学家可以根据自己习惯的思考方式来自由地选择理论，不管是以以太为基础的理论还是相对论。据玻恩说，他在洛伦兹逝世前去来看望他时，洛伦兹对相对论的怀疑态度依然如故[9]。
爱因斯坦——依然是这个26岁的年轻人，提出了开天辟地的新思想：相对论（狭义相对论），抛弃了以太理论和牛顿的绝对时空观，除去了当时物理学上空的第二朵乌云，再次实现了其在物理学上的新突破。
4 广义相对论
4.1 狭义相对论的缺陷
在1905年以前，物理学中的一切动力学理论，都以牛顿绝对时空理论为基础。虽然爱因斯坦建立的狭义相对论比牛顿绝对时空理论更接近物理现象中的时空规律，但是他发现还有两个问题要解决。第一个是引力问题，狭义相对论对于力学、热力学和电动力学的物理规律是正确的，但是它不能解释引力问题。牛顿的引力理论是超距的，两个物体之间的引力作用在瞬间传递，即以无穷大的速度传递，这与相对论
依据的场的观点和极限的光速冲突。第二个是非惯性系问题，狭义相对论与以前的物理学规律一样，都只适用于惯性系[10]。但是事实上，宇宙间并不存在严格的惯性系[11]。自然规律不应该局限于惯性系，而必须考虑非惯性系。
4.2 双生子佯谬
1905年爱因斯坦创立了相对论，1911年法国著名物理学家郎之万首先提出了与该理论有关的双生子佯谬问题，也即是：有一对双生子P和Q，P一直生活在地球上，Q在宇宙飞船上以接近光速的速度做宇宙航行，最后返回地球。根据相对论效应，高速运动的时钟变慢，P看Q在运动，Q看P也在相对自己运动，到底谁的钟变慢，谁更年轻呢？这个问题引起了许多物理学家和物理工作者的争论，成为著名的双生子佯谬。对于这个问题，狭义相对论是无法解释的。因为狭义相对论只处理匀速直线运动，而Q要回来必须经过一个变速运动过程，这是相对论无法处理的[12]。正在人们忙于理解相对狭义相对论的同时，1907年，爱因斯坦的兴趣转向推广狭义相对论。
4.3 广义相对论
在狭义相对论问世之前很久，用牛顿的万有引力定律和力学第二定律计算出来的水星近日点的进动数值比观测值每百年大约小43角秒[13]，这表明牛顿万有引力定律不够精确，因而需要修改。如果像修改牛顿力学第二定律那样，仍然把时间和空间看做是平直的，那么无论如何也不能把牛顿万有引力定律修改成满足狭义相对性原理的形式。为此，爱因斯坦借助于弯曲空间的黎几何才得以把牛顿引力定律推广成与狭义相对论相容的新型理论，这就是1916年公布的广义相对论(一种弯曲时空的度规理论)[14]。
爱因斯坦的广义相对论认为，由于有物质的存在，空间和时间会发生弯曲，而引力场实际上是一个弯曲的时空。爱因斯坦用太阳引力使空间弯曲的理论，很好地解释了水星近日点进动中一直无法解释的43角秒。广义相对论的第二大预言是引力红移，即在强引力场中光谱向红端移动，20年代，天文学家在天文观测中证实了这一点。广义相对论的第三大预言是引力场使光线偏转。最靠近地球的大引力场是太阳引力场，爱因斯坦预言，遥远的星光如果掠过太阳表面将会发生一点七秒的偏转。1919年，在英国天文学家爱丁顿的鼓动下，英国派出了两支远征队分赴两地观察日全食，经过认真的研究得出最后的结论是：星光在太阳附近的确发生了一点七秒的偏转。英国皇家学会和皇家天文学会正式宣读了观测报告，确认广义相对论的结论是正确的。会上，著名物理学家、皇家学会会长汤姆孙
说:“这是自从牛顿时代以来所取得的关于万有引力理论的最重大的成果”,“爱因斯坦的相对论是人类思想最伟大的成果之一”。爱因斯坦成了新闻人物，他在1916年写了一本通俗介绍相对论的书《狭义与广义相对论浅说》，到1922年已经再版了40次，还被译成了十几种文字，广为流传。
2004年4月20日，美国宇航局发射了引力探测器卫星来验证爱因斯坦的广义相对论，这在全世界也引起了巨大反响[15]。
5结论
爱因斯坦对物理学是贡献不仅仅于此，他的贡献遍布相对论、量子论、和统计物理诸多领域，而且在这些领域中的贡献都带有里程碑的性质。所以在以后的生活和学习中，我们应该更全面、更深刻地了解爱因斯坦，从而学习这位世纪伟人的思考方法，端正自己的学习态度，争取为物理学作出贡献。
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1．
物理学的进步对社会发展的贡献
物理学的进步对社会发展的贡献 早在1000多年前，马克思就把科学首先看成是历史的有力的杠杆，看成是最高意义上的革命力量。其中，物理学研究提高了我们对自然界的基本认识，产生了对人类有深远意义的知识。它所孕育出的新技术扎根于我们的文化中。因此，物理学的每一次革命都会推动人类社会的巨大进步。 一、日心说的建立——科学战胜神学 古希腊曾创造过灿烂的科学文化。从公元5世纪起，西方进入了黑暗的中世纪。此后，“科学只是教会恭顺的婢女”。地心说的思想博大精深并计算精确，基督教将它与神学融为一体，形成了封建神权的思想基础。由于神学的桎梏，在此后1000多年的历史长河中西方科学停滞不前。中世纪末，先进的思想家们发起了文艺复兴运动，同时宗教界也兴起了改革。这二者的结合，为科学和文艺的复兴鸣锣开道。科学，从此开始了艰难的革命。 1543年，哥白尼提出了日心说。日心说与地心说比较，最大的区别就是把宇宙的中心由地球换成了太阳。也将宇宙的中心放在一个“象征性的太阳”上在计算精度方面，哥白尼的星表“并不远比那些被它们所代替的表好”。另外，日心说还存在两个无法解答的问题：如果地球在运动，第一，为什么看不到恒星的视差?第二，竖直上抛的物体为什么会落回原处所以直到临终前，哥白尼才出版了《天体运行论》。但日心说在客观上产生了向宗教神学挑战的效果。
对地心说进行脱胎换骨的改造的是开普勒。他从弟谷·布拉赫大量的精确有天文观测资料中，总结出了行星运动三定律。其第一定律指出：行星绕太阳运动的轨道是一个椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，从而确立了太阳在宇宙中真正的中心地位这样一来，开普勒引起了教会的极度不满。他虽然被任命为“皇家数学家”，但长期领不到薪俸，只能靠为皇室贵族算命维持生计。开普勒说：“如果‘占星术’女儿不争来两份面包，那么‘天文学’母亲就准会饿死。”1630年11月，开普勒因贫病交加而死。 伽利略为捍卫、发展和传播哥白尼学说作出了特殊的贡献。 首先，伽利略用自制的望远镜进行天文观测，有力地证实了地球在宇宙中并不比其他星球特殊。1610年，他发行了《星界信使》，公开了自己的观测成果。1632年，他又出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，对亚里士多德进行了批判，在书中，他为日心说的两大困难做了辩护：指出没发现恒星视差是因为恒星离地球太远；他用惯性原理对上抛物体落回原处作出了解释。由于该书是用意大利语写成，又是以对话的形式出现，通俗易懂，使哥白尼学说广为传播。 在1615年，伽利略受到过教会的警告。《对话》发表后的第二年，教会传讯了他并对他刑讯逼供最后伽利略被判为监禁终身，《对话》也列为禁书。相传伽利略被迫公开认错之后，还自语道：“可是，地球是在运动。”在监禁之中，他又完成了《两门新科学的对话》——这是近代自然科学诞生的标志性著作。 日心说与地心说进行了残酷的较量，直到1687年，牛顿的《自然哲学的数学原理》出版，才取得了历史性的胜利。《原理》建立了经典力学的理论体系提出了运动三定律和万有引力定律，揭示了行星绕太阳运动的根本原因，完成了物理学发展史上的第一次
爱因斯坦的相对论
篇名 愛因斯坦的相對論 作者 郭展嘉。國立虎尾高中。一年三班申建霖。國立虎尾高中。一年三班李憲昌。國立虎尾高中。一年三班
在我們的國中階段物理化學課已經學到了不少科學家與物理學家，上了高中之後，我們最常聽到的物理學家的名字就是屬於「愛因斯坦」了! 因為他的相對論造成了革命性的變化〈至今還沒有人能夠推翻他的學說〉，也是因為之前有人想解剖他的腦袋做觀察他為什麼會那麼地聰明，所以引發我們想了解他的動機；也剛好有這個小論文的機會所以我們國文老師指派了一個任務給我們班所有人，藉著這次機會我開始和組員一起開始對愛因斯坦做了更深入的研究。 貳●正文 一.愛因斯坦生平簡介 01.1902年任職於瑞士專利局，工作乏味，下班後在家中進行自已所喜 歡的研究。 02. 在他26歲時，也就是1905年，愛因斯坦共計發表了3篇論著{光電效應、分子論的布朗運動、電力學的相對論}，其中第二篇光電效應使他在1921年榮獲諾貝爾物理獎。最引人注目的是他所提出相對論的質量和能量的關係，這兩者是一體的兩面，可以互相轉換，這導致核能的實現(質量的損失可以轉變成能量)。 03. 1912年秋天愛因斯坦回瑞士母校任教，他的座右銘為「研究的目的在追求真理」，時常告誡學生不要選擇輕鬆的途徑。 04. 在一九一五年十一月四日向柏林科學院提出有名的「廣義相對論」。其中曾斷言太陽的重力場會使通過太陽附近的星光彎曲，但是平常陽光太強無法觀測。按照當時一般的看法，光既非物質點所組成，在太陽的重力場裏，光理應以直線進行，不應該受到太陽的影響。愛因斯坦不尋常的主張自然引起了爭論，幸好愛因斯坦的理論終於找到了個試驗的機會。 05. 1938年德國在希特勒統治下已經發現以中子撞擊鈾會產生核分裂 的現象。美國科學家乃上書羅斯福總統，由愛因斯坦具名簽署，信中建議展開鈾實際用途的研究，終於研製出核武器。第二次世界大戰戰後愛因斯坦倡議原子能的和平用途，阻止戰爭的再發生。為本世紀的科學巨人。〈註一〉
物理人教版高中选修3-4物理学家爱因斯坦
物理学家爱因斯坦 阿尔伯特·爱因斯坦 (Albert Einstein) １８７９年３月１４日出生在德国巴登－符腾堡州乌尔姆市一个中产阶级犹太人家庭。次年，全家迁往慕尼黑。爱因斯坦幼年并未表现出过人的才华。５岁时，父亲给了他一个指南针，指针在磁力的无形作用下转动的情景让他惊讶。像牛顿看到掉落的苹果一样，爱因斯坦产生了一种奇怪的感觉，认为自己看到的现象是具有深远意义的。他先在慕尼黑读高中，未毕业就退学，后转入瑞士阿劳市的州立中学。１８９６年，爱因斯坦进入瑞士苏黎世联邦工业学院学习数学和物理学，毕业后成为一名老师。爱因斯坦喜爱教书育人，但成为一名物理学家却是他无法放弃的梦想。
由于不认同权威，爱因斯坦一 度被人认为注定一事无成，１９０２年 大学毕业后无法进入学术机构，只在瑞士伯尔尼专利局找到一份做审查员的临时工作。但在那里，爱因斯坦被正规教育扼杀的科学激情终于重新迸发出来，轻松的工作让爱因斯坦得以继续致力于科学研究。１９０５年，年仅２６岁的爱因斯坦发表了三篇论文，在物理学三个不同领域取得了历史性成就，特别是狭义相对论的提出，使人类对于空间、时间和物质运动的认识发生了革命性变化，标志着物理学新纪元的到来。 １９１４年，爱因斯坦返回德国，进入普鲁士科学研究所从事科学研究，兼任柏林大学教授。１９１５年，爱因斯坦发表广义相对论。这是继狭义相对论之后，近代科学的又一个重大成就。１９１９年，英国天文学家爱丁顿的日全食观测结果证实了爱因斯坦所作的光线经过太阳引力场会弯曲的预言。爱因斯坦由此声名鹊起，相对论成为人们家喻户晓的名词。 １９２１年，爱因斯坦因在光电效应方面的研究而被授予诺贝尔物理学奖。１９３３年由于纳粹德国反犹太主义狂潮，爱因斯坦被迫移居美国，同年１０月开始在普林斯1999年12月26日， 爱因斯坦被美国 《时代》周刊评选为“世纪伟人”。
物理学对人类社会的贡献
物理学对人类社会的贡献 物理学是一门探究一切物质的组成及运动规律揭示它们之间的联系和各种运动之间的关系的广博而丰富的学问。作为自然科学的一门重要基础科学，物理学历来是人类物质文明发展的基础和动力。同时作为人类追求真理、探索未知世界奥秘的有力工具，物理学又是一种哲学观和方法论。在人类文明漫长的岁月中，这种古老而又生机勃勃的学科为我们造就了一个又一个光辉的里程碑。 物理学的进展密切联系着工业，农业等的发展，也同人类社会的进步息息相关。从电话的发明到当代互联网络实现的实时通信；从蒸汽机车的制造成功到磁悬浮列车的投入运行；从晶体管的发明到高速计算机技术的成熟等等。这些无不体现着物理学对社会进步与人类文明的贡献。当今时代，物理学前沿领域的重大成就又将会引领着人类文明进入一片新天地。 物理学对科学技术和生产力的发展起着最直接地推动作用，几次工业革命便是最好的验证。其都是由于物理学深刻地揭示了自然规律，构成了认识自然、改造自然的巨大力量，为科技发展提供了方法和技能。近一个世纪以来，物理学又有了崭新的进展，带来相应的新技术革命。 蒸汽机的发明和牛顿力学的建立，导致了第一次工业革命。17世纪，牛顿完成了划时代的伟大巨著《自然哲学之数学原理》，其奠定了整个经典物理学的基础，并对其他自然科学的发展起了极大的推动作用。牛顿力学的建立，是自然科学从自然哲学中分化出来的第一
重大事件，实现了自然科学的第一次大综合，使人类对自然界的认识跨进了划时代的一大步。经典物理学的思想方法、定量规律及实验基础，使科学技术的发展摆脱了当时多少还带有经验式的、工匠式的、思辨色彩的落后状态，加快了科学技术的发展步伐，为第一次工业革命大规模发明和使用机械打下了基础。 蒸汽技术革命引起了社会的全面变革，带来了社会生产力的极大飞跃，使产业结构发生了巨大变化，机械制造业和加工业取代了农牧业而成为产业结构中核心支柱产业。 电磁理论的发现和建立, 使人类进入了电气化时代。第二次工业革命发生在十九世纪下半叶，它以电磁理论的建立和发展，电气技术开发和应用为基础，极大促进了社会生产力的发展，引起了社会经济结构和生产结构的巨大变革。同时，电磁场理论的发展拓展了科学研究领域，带动了一些新兴学科和相关交叉学科的发展。 在电力革命的过程中，电磁场理论规定着革命的方向，指导着电力系统技术体系的建立。事实再一次证实了科学包括物理学对生产力发展的先导作用。 电子和信息技术具有物理基础。信息革命始于20世纪40年代，以计算机问世为标志，目前方兴未艾。从1904年发明二极管起，到1946年世界上第一台电子管计算机研制成功止，是信息技术史上的“电子管时期”。1947年随着半导体晶体管问世，信息技术史进入了“晶体管时期”。此后，集成电路的发明，打破了电路与元件分离的传统观念，使电子设备微形化。经过大规模集成电路阶段后，超大规
爱因斯坦相对论-论动体的电动力学(中文版)
论动体的电动力学 大家知道，麦克斯韦电动力学——象现在通常为人们所理解的那样——应用到运动的物体上时，就要引起一些不对称，而这种不对称似乎不是现象所固有的。比如设想一个磁体同一个导体之间的电动力的相互作用。在这里，可观察到的现象只同导休和磁体的相对运动有关，可是按照通常的看法，这两个物体之中，究竟是这个在运动，还是那个在运动，却是截然不同的两回事。如果是磁体在运动，导体静止着，那么在磁体附近就会出现一个具有一定能量的电场，它在导体各部分所在的地方产生一股电流。但是如果磁体是静止的，而导体在运动，那么磁体附近就没有电场，可是在导体中却有一电动势，这种电动势本身虽然并不相当于能量，但是它——假定这里所考虑的两种情况中的相对运动是相等的——却会引起电流，这种电流的大小和路线都同前一情况中由电力所产生的一样。 堵如此类的例子，以及企图证实地球相对于“光煤质”运动的实验的失败，引起了这样一种猜想：绝对静止这概念，不仅在力学中，而且在电动力学中也不符合现象的特性，倒是应当认为，凡是对力学方程适用的一切坐标系，对于上述电动力学和光学的定律也一样适用，对于第一级微量来说，这是已经证明了的。我们要把这个猜想（它的内容以后就称之为“相对性原理”）提升为公设，并且还要引进另一条在表面上看来同它不相容的公设：光在空虚空间里总是以一确定的速度C 传播着，这速度同发射体的运动状态无关。由这两条公设，根据静体的麦克斯韦理论，就足以得到一个简单而又不自相矛盾的动
体电动力学。“光以太”的引用将被证明是多余的，因为按照这里所要阐明的见解，既不需要引进一个共有特殊性质的“绝对静止的空间”，也不需要给发生电磁过程的空虚实间中的每个点规定一个速度矢量。 这里所要闸明的理论——象其他各种电动力学一样——是以刚体的运动学为根据的，因为任何这种理论所讲的，都是关于刚体（坐标系）、时钟和电磁过程之间的关系。对这种情况考虑不足，就是动体电动力学目前所必须克服的那些困难的根源。 一运动学部分 §1、同时性的定义 设有一个牛顿力学方程在其中有效的坐标系。为了使我们的陈述比较严谨，并且便于将这坐标系同以后要引进来的别的坐标系在字面上加以区别，我们叫它“静系”。 如果一个质点相对于这个坐标系是静止的，那么它相对于后者的位置就能够用刚性的量杆按照欧儿里得几何的方法来定出，并且能用笛卡儿坐标来表示。 如果我们要描述一个质点的运动，我们就以时间的函数来给出它的坐标值。现在我们必须记住，这样的数学描述，只有在我们十分清楚地懂得“时间”在这里指的是什么之后才有物理意义。我们应当考虑到：凡是时间在里面起作用的我们的一切判断，总是关于同时的事件的判断。比如我说，“那列火车7点钟到达这里”，这大概是说：“我的表的短针指到7 同火车的到达是同时的事件。”
我最崇拜的一个人——爱因斯坦
我最崇拜的一个人——爱因斯坦 阿尔伯特·爱因斯坦，德裔美国物理学家。相对论的奠基者，二十世纪最重要的物理学家。被公认为是继伽利略、牛顿以来最伟大的物理学家。 爱因斯坦的成就让我无比的敬佩，可是让我崇拜他的主要原因还是因为他的起点。 爱因斯坦出生后不久便让人失望：人家的孩子都开始学说话了，已经三岁的爱因斯坦才“咿呀”学语。后来，爱因斯坦的妹妹，比他小两岁的玛伽已经能和邻居交谈了，爱因斯坦说起话来却还是支支吾吾，前言不搭后语……直到10岁时，父母才把他送去上学。可是，在学校里，爱因斯坦受到了老师和同学的嘲笑，大家都称他为“笨家伙”。有的老师甚至指着他的鼻子骂：“这鬼东西真笨，什么课程也跟不上！” 令人崇拜的地方就在这里：他的起点如此之差，然而却找到了通往成功的道路——在讥讽和侮辱中，爱因斯坦慢慢地长大了，孤独的他开始在书籍中寻找寄托，寻找精神力量。就这样，爱因斯坦在书中结识了阿基米德、牛顿、笛卡尔、歌德、莫扎特……书籍和知识为他开拓了一个更广阔的空间。视野开阔了，爱因斯坦头脑里思考的问题也就多了。 爱因斯坦大学毕业时，正赶上经济危机爆发，他失业了。失业后在授课过程中，他对传统物理学进行了反思，促成了他对传统学术观点的猛烈冲击。经过高度紧张的奋斗，爱因斯坦写出了论文《论动体的电动力学》，狭义相对论由此产生。可以说，这是物理学史上的一次决定性的、伟大的宣言，是物理学向前迈进的又一里程碑。 尽管还有许多人对此表示反对，甚至还有人在报上发表批评文章，但是，爱因斯坦毕竟还是得到了社会和学术界的重视。在短短的时间里，竟然有15所大学给他授予了博士证书，法国、德国、美国、波兰等许多国家的着名大学也想聘请他做教授。当年被人们称为“笨蛋”，“笨东西”，认为无法成才的爱因斯坦，终于成了全世界公认的、当代最杰出的聪明人物。由“丑小鹅”变为“白天鹅”，这说明了什么呢？ 人生之所以有意义存在，亦在于人生对苦难的超越和对险阻的战胜。因此，无论我们起点在低，也不必逃避逆境，而要与逆境相搏，向逆境挑战，知难而进。成功本身就是一种挣脱各种人生羁绊经历的记录。也只有知难而进，用自强的精神面对困境的现实，才有可能去追求人性的发展和自我价值的真正实现。 从一个至低点达到一个至高点，可想而知爱因斯坦所经历的逆境是多么的强大，我，又有什么理由不崇拜他呢？
爱因斯坦和他的相对论爱因斯坦的相对论说明了什么
爱因斯坦和他的相对论爱因斯坦的相对论说明了什么 爱因斯坦是本世纪的一位伟大的科学家。他在统计物理学、量子理论、辐射量子理论方面作出了杰出贡献。他建立的相对论，标志着现代物理学的诞生，对物理学、现代科学技术和现代哲学思想带来了革命性的影响。列宁称他为“伟大的自然科学革新家”。 学习、思考、勤奋的一生 1879年3月14日，阿耳伯特·爱因斯坦生于德国乌尔姆一个犹太人的家庭。 爱因斯坦小时并不显得很聪明，但却很爱动脑筋。五岁时，父亲送给他一个指南针，他玩得入了迷，无论怎么颠来倒去地摆弄它，小针总是指着一个方向，他沉思着这里必然隐藏着自然界的奥秘。爱因斯坦的小学、中学是在慕尼黑上的，学习成绩并不好。他十分讨厌当时德国的教育制度，提倡死记硬背拉丁文和希腊文的文法规则，填鸭式的教育方法。他爱好独立思考，渴望探索自然界的奥秘。 爱因斯坦十五岁时，跟随父母迁居到意大利的米兰。不久又进入瑞士阿劳中学学习。这里的学风和慕尼黑市大不相同，着重培养学生的独立思考能力和工作能力，自由空气很浓，学生不必死记硬背。学校有许多小实验室，摆着许多实验仪器和标本，学生可 __地去做
实验。这样的学习环境对爱因斯坦来说真是太好了。他在这里学习了一年，取得中学毕业证书后，未经考试进入了当时中欧一带著名的大学——苏黎世工科大学师范系学习物理。 爱因斯坦在大学里也不是一个优等生。他对一些学科不感兴趣，考试成绩较差，而把全部精力都化在钻研有兴趣的数学和物理学上。他喜欢在实验室里工作，同实验直接打交道。他对当时大学物理教学内容的落后状况，对教授只讲一些应用性的物理原理，对自然现象缺乏探索精神，很不满意。爱因斯坦只得坚持勤奋的自学，来不断增长自己的科学知识。 1900年夏天，爱因斯坦大学毕业。1902年，在一位朋友的帮助下，进了伯尔尼瑞士专利局工作。他的任务是负责对申请专利权的各种发明创造提出审查意见。这一工作使他有机会能接触到许多新的思想和有趣的意见，培养了能够迅速抓住事物本质的不寻常的能力，这对他的物理思想也有重大的激励作用。他白天工作，晚上和假日研究感兴趣的物理问题。1905年，他获得了惊人的突破。一年之内，连续发表了有关布朗运动、量子理论和相对论三篇划时代的论文，这三项重大成就奠定了现代物理学的基础。这在自然科学史上是独一无二的。
物理学的发展对人类社会的影响
物理学的发展对人类社会的影响 中国民间有句俗话称“时势造英雄”，这虽然过份夸大了客观因素的作用，而忽视了个人的智慧和创造力，但也从另一侧面提示了客观历史背景对事物发展的积极推进作用。 一、物理学发展的一些历史背景 在古代，人类自身因为生存的需要而不得不有效地利用畜力、风力、水力和人力，因此发明了许多机械，促进了物理知识的不断积累。经典力学的诞生，也是当时人们在先人已积累的知识体系中遇到了矛盾，为解决矛盾而对实践进行充分的检验，从此促进物理学新体系的形成：首先是伽利略对亚里士多德运动理论的检验和批判为起点，对阿基米德静力学理论进行了继承和发展，以1632年出版的《关于两大世界体系的对话》和1638年出版的《关于力学和局部运动两门新科学的谈话和数学证明》两本书为标志；其次是牛顿的的经典力学，他概括了伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯、胡克等人的研究成果以及他自己的创造，在1687年著名的《自然哲学的数学原理》中，首次创立了一个地面力学和天体力学统一的严密体系，成为经典力学的基础，实现了物理学史上的第一次大综合。二次大战中核武器的应用，加速了人们对核物理世界的认识，使人们对物质的认识越来越细微和深入。同样，为解决物理学晴朗的天空中漂浮着的两朵令
人不安的“乌云”，狭义相对论和量子力学便因运而生，为当代物理学的发展叩开了大门。在物理学发展的历史上，诸如此类的突破不胜枚举，充分说明人类在探索自然过程中，一方面是自身知识积累的必然——从量变到质变；另一面，客观的历史背景给予我们足够的推动力。换言之，物理学发展的背后蕴涵着人类社会进步的历史动力。 二、物理学的发展对人类社会的价值 一部人类发展的历史就是一部改造自然的历史，每一次大的技术变革乃至社会变革都有其物理方面的成因，物理在其中扮演着举足轻重的角色。物理学作为一门最基本的自然哲学，是一个充满活力的带头学科，其具有的价值也是多方面的。 1、美学价值 物理学研究的是物质世界最基本最普遍的规律，回答的是人类对于物质世界中原始而又最深刻的问题，面对的是客体世界对人类的主观世界平台上的投影——物理模型世界。物质世界在最原始的层面上是按美学原理构筑的，所以庄子说：“判天地之美，析万物之理。” 在西方古代，毕达哥拉斯学派把对自然奥秘的探索与对自然美的追求统一起来，自那时起，寻求自然界的和谐成为推动天文学发展的基本路标。20世纪以来，以相对论和量子力学为代表的现代物理学革命的兴起在更大的程度上推动
关于爱因斯坦相对论论文
关于爱因斯坦相对论论文 屏幕上一闪而过的那趟高速列车使我的视网膜受到了前所未有的冲击，这趟列车最终以7圈/S的速度极速穿行在地球表面，竭尽全力的靠近光速，一种难以想象的实物运行速度…
当物体速度将达到光速的时候，时间的流速就会趋近于零，这种假设让我感觉到那种难以置信的速度，而且掺杂着一种无力去否认的人类现代科学研究。 本次的爱因斯坦相对论视频展又一次激起了我脑海里熄灭已久的一个念头，时光真正可以穿越吗 这让我想起一部自己非常喜欢的电影，由元彪、张曼玉主演的《急冻奇侠》。 明崇祯年间，淫贼凤三为祸京师，皇帝命凤三的师弟方守正追捕凤三。凤三偷取廖师门至宝黑玉佛，借此超越时空。不料被方所阻，两人双双跌下悬崖埋身雪地。1988年，两人的冻尸被地质队发现，准备运往美国进行研究，但途经香港时意外断电，两人苏醒过来，经历了一场穿越时空的生死搏斗…最终巧遇在港巡展的时光轮盘，借着时光隧道穿回了明朝。 时光可以穿梭，时间可以变慢，这一切还只是在理论与实践中摸爬滚打的科学假设～ 车内的时光明显变慢，也就是当物体速度将达到光速的时候，时间的流速就会趋近于零，这种假设真的让我感觉到那种难以置信的速度。 爱因斯坦狭义相对论证明高速旅行会使时间变慢，假定将来的某个时候，人们已解决了所有的技术难题，能够制造一艘以亚光速飞行的宇宙飞船，一定意义上的时间旅行就变成可能了。如果飞船以亚光速从地球出发向遥远的星系飞去，来回的旅程仅仅几年(按飞船上的时间)，但在此期间地球上却已过去了几千年，一切都发生了天翻地覆的变化。如果人类文明依然还存在的话，那又会是一个什么新的模样呢, 记得，英国著名物理学家史蒂芬?霍金继日前承认外星人的存在后，又发表一个惊人论述:他声称带着人类飞入未来的时光机，在理论上是可行的，所需条件包括太空中的虫洞或速度接近光速的宇宙飞船。不过，霍金也警告，不要搭时光机回去看历史，因为“只有疯狂的科学家，才会想要回到过去"颠倒因果"。是的，在
精品2019版高中历史 第六单元 杰出的科学家 第5课 20世纪的科学伟人爱因斯坦学案 新人教版选修4
第5课20世纪的科学伟人爱因斯坦 [目标导航] 1.了解爱因斯坦早年的成长历程，分析其在科学方面能够取得科技成就的原因。 2.了解爱因斯坦相对论的基本内容，分析相对论与牛顿经典力学之间的关系。 3.概括爱因斯坦为争取和平而进行的重要活动，认识其在维护世界和平方面做出的重要贡献。 一、提出狭义相对论 1．成长历程 (1)出身：1879年，出生于德国南部小城乌尔姆的一个犹太血统家庭。 (2)童年：善于思考，对自然界的现象总爱寻根问底。 (3)中学：被赶出校门，坚持自学。 (4)大学：进入瑞士苏黎世联邦工业大学师范系，主修数学和物理。迷上了物理学，为以后从事理论物理学研究打下了基础。 2．提出狭义相对论 (1)提出：1905年6月，发表了《论物体的电动力学》，标志着狭义相对论的提出。 (2)内容：相对性原理和光速不变原理。 (3)意义：改变了牛顿力学的时空观念，揭露了物质和能量的相当性，为原子能的利用奠定了理论基础，是近代物理学领域的一次伟大革命。 二、推动量子力学的发展 1．广义相对论 (1)标志：1916年发表论文《广义相对论的基础》。 (2)内容 ①等效原理，即在一个加速运动的系统里，物体会自动改变运动状态，而改变这种运动状态的力，就是惯性力。 ②广义相对性，即在加速运动系统里的惯性力，可以运用到时空中的各种物体运动上。 (3)意义：改变了人们对宇宙的认识，在广义相对论的指引下，天体和宇宙演化的观测研究及理论探讨前所未有地蓬勃开展起来。 2．推动量子力学发展 (1)1905年提出光量子假说，解决经典物理学无法解释的光电效应问题。 (2)1921年因光电效应研究而获得诺贝尔物理学奖，他的研究推动了量子力学的发展。 3．其他成就 在宇宙学、统一场论等领域取得重大研究成果。
浅谈爱因斯坦
从相对论到量子力学 ---浅谈爱因斯坦的研究 摘要： 二十世纪，相对论和量子力学是物理学界最伟大的成就。科学家的视野从牛顿的经典中离开，开始转向更为广袤的天地———高速运动和微观粒子的世界。 爱因斯坦是相对论的创立者，是量子力学的催生者之一。毫无疑问，他是伟大的。 但伟人并不意味着完美。 爱因斯坦始终排斥着玻尔的量子系统的概率论。他说，“上帝不掷骰子。” 但实验是铁证。 玻尔说：“我们不能告诉上帝，该做什么。” 霍金评论道，“上帝不仅掷骰子，而且他总是把骰子扔到我们看不到的地方！” 从相对论到统一场理论，爱因斯坦试图用数学统一整个物理。但是，上帝掷了骰子，他还是失败了。 关键词：相对论，量子力学，爱因斯坦，场理论。 引言：作为二十世纪最伟大的物理学家，爱因斯坦以其天才的头脑，提出了相对论。但，作为二十世纪的另一座里程碑——量子力学，爱因斯坦却没有留下过多的贡献。而倾尽毕生之力的场理论，成为了爱因斯坦的遗憾。 是什么原因造成了这样的状况呢？为什么已经登上巅峰的爱因斯坦终究没能攻下另一座堡垒？ 正文：一、爱因斯坦是如何创立相对论的 1、伯尔尼的辉煌记录
1905年，在不到8个星期内，四篇划时代的论文被寄到《物理学杂志》。 这四篇论文分别是《论动体的电动力学》、《关于光的产生和转化的一个启发性的观点》、《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》和《物体的惯性同她所含的能量有关吗？》。相对应的内容是著名的狭义相对论、量子学论文、布朗运动的理论解释和质能转换定律。 就是在远离科学中心的伯尔尼，身为无名小卒的爱因斯坦发表了彻底改变现代物理学和宇宙学的四篇论文，他的1905年的奇迹年（annus mirabilis）总是被庆祝，他如泉水般喷涌的天才引发了令人惊愕的敬意。 2、天才的思考 空间和时间的概念在狭义相对论中扮演着重要的角色，也是最大的突破。因为在牛顿的绝对时空观里，空间和时间是具有绝对的意义的，并且相互独立。 1905年以前的很长一段时间内，爱因斯坦一直思考着一个很困难的问题：麦克斯韦的方程组是正确的，光速是不变的。但光速的不变性又与经典力学的速度相加规则相矛盾。在和朋友的一次谈话之后，这个问题解开了：时间和信号速度之间有着不可分割的联系。 从某个角度来讲，狭义相对论几乎是直接从麦克斯韦的电磁场理论地出来的。麦克斯韦的电磁理论具有一种不对称性。而他认为这种不对称性是值得怀疑的，因为它破坏了物理学中的统一和内在的和谐。而不对称性起源于其理论中少不了的“绝对静止”的以太。方程组推出光速是恒定的，但这是对哪个参考系成立的呢？包括洛伦兹在内的一些物理学家明确承认绝对静止的“以太”的存在。可是所有的以太漂移实验都失败了，经典物理学走入了死胡同。 但爱因斯坦认为，绝对静止的以太是一个错误的概念，这明显破坏了对称性和统一性。爱因斯坦以其惊人的想象力，抛弃了经典力学的速度合成法，肯定了同时性在不同惯性参考系中是相对的，提出了空间和时间的相对性和统一性。不变的不是时间和空间，而是光速。 绝对静止是人类的假想，并不足以成为一个客观规律。自然界的存在和发展并不以人的意志为转移。他认为，好的物理规律是恒定不变的，如果事实无法与方程结合，那么努力让它们统一。用一组方程，用最简洁的表达，阐述真理。 不得不说，爱因斯坦是当之无愧的天才。身体活在低速运动的世界，思想已
物理学的发展对人类社会的影响上课讲义
精品文档 物理学的发展对人类社会的影响 中国民间有句俗话称“时势造英雄”，这虽然过份夸大了客观因素的作用，而忽视了个人的智慧和创造力，但也从另一侧面提示了客观历史背景对事物发展的积极推进作用。 一、物理学发展的一些历史背景 在古代，人类自身因为生存的需要而不得不有效地利用畜力、风力、水力和人力，因此发明了许多机械，促进了物理知识的不断积累。经典力学的诞生，也是当时人们在先人已积累的知识体系中遇到了矛盾，为解决矛盾而对实践进行充分的检验，从此促进物理学新体系的形成：首先是伽利略对亚里士多德运动理论的检验和批判为起点，对阿基米德静力学理论进行了继承和发展，以1632年出版的《关于两大世界体系的对话》和1638年出版的《关于力学和局部运动两门新科学的谈话和数学证明》两本书为标志；其次是牛顿的的经典力学，他概括了伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯、胡克等人的研究成果以及他自己的创造，在1687年著名的《自然哲学的数学原理》中，首次创立了一个地面力学和天体力学统一的严密体系，成为经典力学的基础，实现了物理学史上的第一次大综合。二次大战中核武器的应用，加速了人们对核物理世界的认识，使人们对物质的认识越来越细微
和深入。同样，为解决物理学晴朗的天空中漂浮着的两朵令精品文档． 精品文档 人不安的“乌云”，狭义相对论和量子力学便因运而生，为 当代物理学的发展叩开了大门。在物理学发展的历史上，诸如此类的突破不胜枚举，充分说明人类在探索自然过程中，一方面是自身知识积累的必然——从量变到质变；另一面，客观的历史背景给予我们足够的推动力。换言之，物理学发展的背后蕴涵着人类社会进步的历史动力。 二、物理学的发展对人类社会的价值 一部人类发展的历史就是一部改造自然的历史，每一次大的技术变革乃至社会变革都有其物理方面的成因，物理在其中扮演着举足轻重的角色。物理学作为一门最基本的自然哲学，是一个充满活力的带头学科，其具有的价值也是多方面的。 1、美学价值 物理学研究的是物质世界最基本最普遍的规律，回答的是人类对于物质世界中原始而又最深刻的问题，面对的是客体世界对人类的主观世界平台上的投影——物理模型世界。物质世界在最原始的层面上是按美学原理构筑的，所以庄子说：“判天地之美，析万物之理。” 在西方古代，毕达哥拉斯学派把对自然奥秘的探索与对自然美的追求统一起来，自那时起，寻求自然界的和谐成为推
物理学家名人故事：爱因斯坦的几则趣事
物理学家名人故事：爱因斯坦的几则趣事 爱因斯坦是美国一位伟大的科学家。他的《相对论》对现代物理学产生长远的影响，改变了人类对世界和宇宙的理解。 关于爱因斯坦，民间流传着很多相关他的趣事。每一则趣事，都代表着人们对他的敬爱。 爱因斯坦孜孜不倦地从事科学研究，但是对一些生活琐事却常常心不在焉。1933年，他到普林斯顿大学的研究院任职。有一天，研究院院长办公室的电话突然响了。秘书拿起听筒，听到对方说一口德国口音很重的英语： “请问院长在吗？” “很抱歉，院长出去了。”秘书回答。 “那么，也许……你能告诉我，爱因斯坦教授住在什么地方？” 当时大学*有个规定，绝对不许外人骚扰爱因斯坦，为的是让他能专心于研究工作。所以，她客气地拒绝告诉对方爱因斯坦的住址。这时，电话听筒里的声音变低了： “请你别说出去，我就是爱因斯坦教授，我要回家去，不过忘了家在哪里了。” 相关他的谦逊、纯朴和幽默，也有很多有趣的故事。一名中学生听老师说，爱因斯坦是位大名鼎鼎的数学家，就写信向他请教一道几何题的解法。爱因斯坦虽然忙碌，但他爱护年轻人，于是亲笔写了回信给那孩子，为他解答了几何题。 爱因斯坦的邻居，有一个十二岁的女孩子，放学后总爱到爱因斯坦家里玩。妈妈知道以后，把孩子责骂了一顿，同时赶紧跑去向爱因斯坦道歉，说孩子不懂事，浪费了他很多宝贵的时间。爱因斯坦若无
其事地笑着说：“您不必介意。她带甜饼给我吃，我教她做数学题。 不过，我从她那里所学到的东西，恐怕比她从我这里学到的还要多！” 他的着作《相对论》，内容非常深奥，很多科学家都看不懂。有 一次，一群大学生嘻嘻哈哈地纠缠着他，要他用通俗的话，解释一下 什么是“相对论”。 他神秘地眨了眨眼睛，微笑地说：“你坐在一个漂亮的姑娘旁边，坐了两个小时，觉得只过了一分钟。如果你紧挨着一个火炉，只坐了 一分钟，就觉得过了两小时。这就是‘相对论’！” 像这个类趣事，简直多得不胜杖举。爱因斯坦就是这么一个既平凡，又伟大的科学家。
爱因斯坦提出狭义相对论的论文
ON THE ELECTRODYNAMICS OF MOVING BODIES By A. Einstein June 30, 1905 It is known that Maxwell's electrodynamics--as usually understood at the present time--when applied to moving bodies, leads to asymmetries which do not appear to be inherent in the phenomena. Take, for example, the reciprocal electrodynamic action of a magnet and a conductor. The observable phenomenon here depends only on the relative motion of the conductor and the magnet, whereas the customary view draws a sharp distinction between the two cases in which either the one or the other of these bodies is in motion. For if the magnet is in motion and the conductor at rest, there arises in the neighbourhood of the magnet an electric field with a certain definite energy, producing a current at the places where parts of the conductor are situated. But if the magnet is stationary and the conductor in motion, no electric field arises in the neighbourhood of the magnet. In the conductor, however, we find an electromotive force, to which in itself there is no corresponding energy, but which gives rise--assuming equality of relative motion in the two cases discussed--to electric currents of the same path and intensity as those produced by the electric forces in the former case. Examples of this sort, together with the unsuccessful attempts to discover any motion of the earth relatively to the ``light medium,'' suggest that the phenomena of electrodynamics as well as of mechanics possess no properties corresponding to the idea of absolute rest. They suggest rather that, as has already been shown to the first order of small quantities, the same laws of electrodynamics and optics will be valid for all frames of reference for which the equations of mechanics hold good.1 We will raise this conjecture (the purport of which will hereafter be called the ``Principle of Relativity'') to the status of a postulate, and also introduce another postulate, which is only apparently irreconcilable with the former, namely, that light is always propagated in empty space with a definite velocity c which is independent of the state of
历史上最伟大的物理学家排名
历史上最伟大的物理学家排名 最伟大的物理学家Top10 PhysicsWeb曾经搞过历史上最伟大的物理学家的投票，结果如下表： 1：牛顿(经典力学、光学) 牛顿（Sir Isaac NewtonFRS, 1643年1月4日--1727年3月31日）爵士，英国皇家学会会员，是一位英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里牛顿像(21张)物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑，并推动了科学革命。在力学上，牛顿阐明了动量和角动量守恒之原理。在光学上，他发明了反射式望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律，并研究了音速。在数学上，牛顿与戈特弗里德·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理，提出了“牛顿法”以趋近函数的零点，并为幂级数的研究作出了贡献。在2005年，英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查，牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更具影响力。
2：爱因斯坦(相对论、量子力学奠基人) 爱因斯坦（Albert Einstein，1879年3月14日-1955年4月18日），举世闻名的德裔美国科学家，现代物理学的开创者和奠基人。爱因斯坦1900年毕业于苏黎世工业大学，1909年开始在大学任教，1914年任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。后因二战爆发移居美国，1940年入美国国籍。 十九世纪末期是物理学的变革时期，爱因斯坦从实验事实出发，从新考查了物理学的基本概念，在理论上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推动了天文学的发展。他的量子理论对天体物理学、特
爱因斯坦讲的相对论的故事读后感
爱因斯坦讲的相对论的故事读后感 导读：爱因斯坦讲的相对论的故事读后感1 同学们，你们都知道伟大的物理学家爱因斯坦吧！那肯定也听说过他那伟大的相对论理论。众所周知，相对论是由伟大的科学家爱因斯坦创立的，分成广义相对论和狭义相对论。 而相对论是关于时空和引力的基本理论，在大学的物理学科才有所涉及，那些深奥的理论是不是已经让你望而却步了呢？别，请走上前来，看看这本书——云南教育出版社出版的《爱因斯坦讲的相对论的故事》，跟伟大的爱因斯坦一起走上“相对论”的旅途吧！ 记得小学一年级时，一位老师告诉过我，按照相对论，如果人类能够发明比光还快的机器就能够穿越时空，回到古代社会。如果找到虫洞，并且能够放大、移动虫洞的位置，就可以去往未来。多么神奇！ 一直以来，我就对相对论很感兴趣。可惜，妈妈帮我找到的资料都很难懂，不过这本书可非常有趣，让我爱不释手。因为深入浅出是这本书的特色，高深的理论知识在一个个简单常见的例子中变得简单明了，虫洞、黑洞、时间机器等不再是一个个枯燥无味的词语。即使你是一个物理零基础的孩子，只要用心读这本书。相信它也会让你“赖”上物理，爱上科学！ 这本书分成九课，都是以爱因斯坦为主讲老师，给孩子讲课的形式来给我们传播知识的。 分别是第一课什么是速度？
第二课光的速度不会变？ 第三课能够到达未来吗？ 第四课对于运动中的人来说，距离变短了。 运动会使物体的重量发生变化。 宇宙是什么样的呢？ 地球拉住了布娃娃。 重力使光线变得弯曲。 能够吸引一切的黑洞。其中我最感兴趣的是第九课，因为读了这一章节之后，我解开了一直藏在心里的谜团——为什么地球没有被虫洞吸进去。 这是因为：重力越大吸引力也越大，黑洞是一个拥有巨大重力的天体，到了黑洞附近，任何物体都逃脱不了它那强大的吸引力。那么为什么地球还依然存在呢？因为，虽然宇宙里有很多黑洞，但是那些黑洞只能吸引一定距离内的物体，距离越远，黑洞的引力就越小。也就是说，地球是位于黑洞的边界线之外，所以它不会被黑洞吸进去。哈哈，可真有趣。 爱因斯坦说过：学习知识要善于思考，思考，再思考。我就是靠这个方法成为科学家的。我们小学生也要通过阅读，思考，让自己有更多的收获。即使不能成为科学家，也可以丰富自己的学识，让有趣的科学知识伴我们成长。大家一起来读书吧！ 爱因斯坦讲的相对论的故事读后感2
爱因斯坦及其相关物理学研究
南京理工大学紫金学院 论文题目：爱因斯坦及其相关物理学研究班级：金融一班 学号：090702135 姓名：杨佳佳 时间：2010年11月30日
爱因斯坦及其相关物理学研究 摘要：爱因斯坦（Albert Einstein，1879-1955），举世闻名的德裔美国科学家，现代物理学的开创者和奠基人。 爱因斯坦1900年毕业于苏黎世工业大学，1909年开始在大学任教，1914年任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。后被迫移居美国，1940年入美国国籍。 十九世纪末期是物理学的变革时期，爱因斯坦从实验事实出发，从新考查了物理学的基本念，在理论上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推动了天文学的发展。他的量子理论对天体物理学、特别是理论天体物理学都有很大的影响。理论天体物理学的第一个成熟的方面——恒星大气理论，就是在量子理论和辐射理论的基础上建立起来的。爱因斯坦的狭义相对论成功地揭示了能量与质量之间的关系，解决了长期存在的恒星能源来源的难题。近年来发现越来越多的高能物理现象，狭义相对论已成为解释这种现象的一种最基本的理论工具。其广义相对论也解决了一个天文学上多年的不解之谜，并推断出后来被验证了的光线弯曲现象，还成为后来许多天文概念的理论基础。 爱因斯坦对天文学最大的贡献莫过于他的宇宙学理论。他创立了相对论宇宙学，建立了静态有限无边的自洽的动力学宇宙模型，并引进了宇宙学原理、弯曲空间等新概念，大大推动了现代天文学的发展。爱因斯坦在量子论、分子运动论、相对论等物理学的三个不同领域取得了历史性成就，特别是狭义相对论的建立和光量子论的提出，推动了物理学理论的革命，他对社会进步事业也有重要贡献。 生平简述 1879年出生于德国乌尔姆一个经营电器作坊的小业主家庭。一年后，随全家迁居慕尼黑。1894年，他的家迁到意大利米兰。1895年他转学到瑞士阿劳市的州立中学。1896年进苏黎世工业大学师范系学习物理学，1900年毕业。1901年取得瑞士国籍。1902年大学毕业后无法进入学术机构，只在瑞士伯尔尼专利局找到一份做审查员的临时工作，被伯尔尼瑞士专利局录用为技术员，从事发明专利申请的技术鉴定工作。但在那里，爱因斯坦被正规教育扼杀的科学激情终于重新迸发出来，轻松的工作让爱因斯坦得以继续致力于科学研究。他利用业余时间开展科学研究，在1905年，年近26岁的爱因斯坦连续发表了三篇论文（《光量子》、《布朗运动》和《狭义相对论》），