爱因斯坦对物理学的主要贡献的论文

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初二第六单元作文

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我的偶像是一位非常出色的科学家,他叫爱因斯坦。

爱因斯坦
是20世纪最伟大的科学家之一,他对物理学的贡献是无可估量的。

他的理论相对论和质能方程改变了整个世界对于物理学的认识。

爱因斯坦的一生都在追求知识,他对于科学的热爱和执着让我
深深地钦佩。

他曾经说过,“人类的幸福是建立在对知识的追求上的。

”这句话深深地触动了我,让我开始思考自己对知识的态度。

爱因斯坦的科学成就是非常了不起的,他提出的相对论理论让
人们对于时间和空间有了全新的认识。

他的质能方程E=mc²更是对
物质和能量之间的关系做出了深刻的解释。

这些成就让我对他的敬
佩之情油然而生。

爱因斯坦不仅仅是一位杰出的科学家,他还是一位和平主义者。

在他的一生中,他一直致力于推动世界和平的发展。

他曾经发表过
许多关于和平的演讲和文章,呼吁人们停止战争,共同建设和平的
世界。

他的和平理念深深地感染了我,让我明白到和平的重要性。

爱因斯坦的一生对我的影响是深远的,他的勤奋、执着和对知
识的追求让我深受启发。

我希望能像他一样,不断地追求知识,不断地进步,为社会做出更多的贡献。

总的来说,爱因斯坦是我的偶像,他的一生对我有着深远的影响。

我会继续努力,向着他所倡导的和平与知识追求的道路前进。

爱因斯坦的主要贡献

爱因斯坦的主要贡献

爱因斯坦的主要贡献引言爱因斯坦(Albert Einstein)是20世纪最伟大的科学家之一,他的贡献对于现代物理学的发展起到了重要的推动作用。

他的理论相对论和光量子假说对于科学界产生了深远的影响。

本文将详细介绍爱因斯坦的主要贡献。

1. 相对论爱因斯坦的相对论是他最著名的贡献之一,它包括了狭义相对论和广义相对论两个部分。

1.1 狭义相对论狭义相对论是爱因斯坦于1905年提出的,它对于描述高速运动物体的运动规律提供了新的解释。

该理论的核心观点是:物理定律在所有惯性系中都具有相同的形式。

这意味着光速在任何惯性系中都是恒定的,不受观察者的运动状态影响。

狭义相对论还提出了著名的质能关系公式E=mc²,表明质量和能量之间存在着等价关系。

这个公式揭示了质量和能量之间的本质联系,对于后来的核能和核武器的发展产生了重大影响。

1.2 广义相对论广义相对论是爱因斯坦于1915年提出的,它是一种描述引力的理论。

相对于牛顿的引力理论,广义相对论提出了一种全新的解释引力的方式。

爱因斯坦认为,物体的质量和能量会弯曲时空,其他物体在弯曲的时空中运动,就会感受到引力。

广义相对论的核心方程是爱因斯坦场方程,它描述了时空的弯曲和物质的分布之间的关系。

这个理论的预言在后来的实验证实了,如引力波的发现等。

2. 光量子假说光量子假说是爱因斯坦于1905年提出的,它对于解释光的行为提供了新的理论。

传统上,科学家认为光是一种波动现象,但爱因斯坦提出了光具有粒子性的观点。

根据光量子假说,光的能量被量子化,即以离散的形式存在。

光子是光的最小能量单位,它具有粒子的性质,如动量和能量。

这个理论为后来的量子力学的发展奠定了基础。

3. 其他贡献除了相对论和光量子假说,爱因斯坦还有其他重要的贡献。

3.1 爱因斯坦-玻尔兹曼方程爱因斯坦提出了统计物理学中的爱因斯坦-玻尔兹曼方程,它描述了分子运动与宏观物理量之间的关系。

这个方程对于研究气体的行为和热力学的发展具有重要意义。

爱因斯坦的物理成就

爱因斯坦的物理成就

爱因斯坦的物理成就一、相对论爱因斯坦最著名的成就之一就是相对论。

他在狭义相对论和广义相对论方面的研究为物理学的发展开辟了新的道路。

狭义相对论是爱因斯坦于1905年提出的,它主要涉及到的是运动物体的相对性、光的传播速度以及质能关系等。

相对论颠覆了牛顿的经典力学观念,提出了时间和空间的相对性,即不同参考系下时间和空间的测量结果是不一样的。

这一理论的提出引起了物理学界的震动,并且得到了实验观测的证实。

广义相对论是爱因斯坦在狭义相对论的基础上于1915年提出的,它主要研究了引力的本质和引力场的性质。

广义相对论将引力解释为时空的弯曲,通过爱因斯坦场方程描述了引力场的形成和演化规律。

这一理论在解释太阳系行星运动、宇宙膨胀和黑洞等重力现象方面取得了巨大成功。

二、光电效应爱因斯坦还在光电效应方面做出了重要贡献。

他于1905年提出了光子概念,解释了光电效应的机制。

光电效应是指当光照射到金属表面时,会引起电子的发射现象。

爱因斯坦通过假设光的能量是以量子的形式传播的,即光子的假设,解释了光电效应中电子的能量转移过程。

爱因斯坦的光子理论为量子力学的发展奠定了基础,对于后来的光谱学和量子力学的建立起到了重要的推动作用。

光电效应的研究也为后来的激光技术和光电器件的发展提供了理论基础。

三、波粒二象性爱因斯坦对于波粒二象性的研究也是他的重要成就之一。

他在1905年提出了光的波粒二象性,即光既可以当作波动现象解释,也可以当作粒子现象解释。

这一理论在解释光的干涉和衍射现象方面起到了重要作用。

爱因斯坦的波粒二象性理论对于量子力学的发展具有重要意义。

它不仅为波粒二象性的研究提供了重要的思路,也为后来的波函数和量子态的建立提供了理论基础。

总结起来,爱因斯坦在相对论、光电效应和波粒二象性等方面的贡献是不可忽视的。

他的物理成就不仅在当时引起了巨大的震动,也为后来的科学研究提供了重要的理论基础。

爱因斯坦的物理成就将永远铭记于科学史上,对于人类认识世界的发展起到了重要的推动作用。

爱因斯坦的科学贡献

爱因斯坦的科学贡献

爱因斯坦的科学贡献一、引言爱因斯坦(Albert Einstein)是20世纪最伟大的物理学家之一,他以其独特的思辨能力和非凡的科学贡献而闻名于世。

本文将重点讨论爱因斯坦在相对论、光电效应和量子力学领域上做出的重要贡献,这些成就不仅在当时引起了广泛关注,也为现代物理学奠定了基础。

二、相对论:相对性原理和质能方程1. 相对性原理(Relativity Principle)爱因斯坦提出了两个相对性原理:惯性系的等价原理和光速不变原理。

惯性系的等价原理指出,在任何以恒定速度运动的闭合系统中,物理规律都是相同的。

这意味着无法通过观察到的物理现象来确定自身是否处于静止状态或以匀速运动。

光速不变原理则表明,光在真空中的传播速度在任何参考系中都是恒定不变的。

这个概念打破了牛顿时代认为时间和空间是绝对统一的观念。

2. 狭义相对论(Special Theory of Relativity)基于以上原理,爱因斯坦发展了狭义相对论。

他提出了著名的洛伦兹变换,该变换描述了时间、空间和动量在不同惯性系之间的变化规律。

狭义相对论还引入了“时间膨胀”和“长度收缩”等概念。

它们表明,在高速运动中,时间会减慢并且物体会因为运动而在运动方向上缩短。

3. 广义相对论(General Theory of Relativity)广义相对论是爱因斯坦最重要也最具影响力的学术成就之一。

他提出了质量曲率和能量-动量在时空中的作用。

广义相对论成功地解释了万有引力以及行星轨道等现象,并预测到了黑洞和宇宙膨胀等重要现象。

三、光电效应:量子观念的奠基1. 光电效应理论光电效应是指当光照射到某些金属表面时,将产生电流。

爱因斯坦通过解释光电效应,提出光既具有粒子特性又具有波动特性的新观点。

他认为光是由光量子(光子)组成的。

光子的能量由频率决定,而不是振幅。

这一理论奠定了量子力学观念的基础。

2. 量子理论爱因斯坦在其他方面也对量子理论做出了重要贡献。

他提出了与波粒二象性相伴随的能量量子化概念,并研究了气体中分子的运动和统计分布规律。

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我的偶像是一位杰出的科学家,他叫爱因斯坦。

爱因斯坦是20世纪最伟大的
科学家之一,他的相对论理论对世界的科学发展产生了深远的影响。

爱因斯坦出生在德国的一个小镇上,从小就展现出了对科学的浓厚兴趣。

他在
学校里成绩优秀,尤其擅长数学和物理。

在青年时期,他离开家乡,前往瑞士求学,并在那里完成了他的大学学业。

之后,他开始了他的科学研究生涯,一直致力于研究光的性质和运动的规律。

爱因斯坦最著名的成就之一就是相对论理论。

他在这一理论中提出了质能关系
公式E=mc²,这个公式揭示了物质和能量之间的等价关系,对后来的原子能研究
产生了深远的影响。

此外,他还提出了光的粒子说,为光的本质提供了新的解释。

这些成就使他成为了当时世界上最知名的科学家之一,也为他赢得了诺贝尔物理学奖。

爱因斯坦的成就不仅在于他的科学研究,更在于他的人格魅力。

他是一个非常
谦逊和善良的人,对待他人总是充满了耐心和关爱。

他还是一个坚定的和平主义者,曾多次呼吁世界各国停止战争,保持和平。

他的言行深深地感染了我,使我对他产生了极大的敬佩之情。

正是因为爱因斯坦的杰出成就和高尚品德,他成为了我的偶像。

我希望能够向
他学习,努力学习科学知识,不断探索未知的领域,为人类的进步做出自己的贡献。

同时,我也希望能够像他一样,保持谦逊和善良的品德,努力传播和平与友爱的理念。

总之,爱因斯坦是我心目中的偶像,他的杰出成就和高尚品德对我产生了深远
的影响。

我会努力学习,向他看齐,成为一个有益于社会的人。

爱因斯坦的主要贡献

爱因斯坦的主要贡献

爱因斯坦的主要贡献爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家之一,在物理学领域做出了许多重大贡献。

他的主要贡献涵盖了相对论、光量子说和大爆炸理论。

首先,爱因斯坦最著名的贡献之一是相对论。

相对论是爱因斯坦在1905年提出的理论,包括狭义相对论和广义相对论。

狭义相对论改变了我们对时空结构和物理规律的理解。

它解释了在高速运动中时间和空间的变化,其中包括时间的相对性和钟慢效应。

同时,狭义相对论还提出了质能等效原理,即著名的E=mc²公式,表明质量和能量之间存在等效关系。

对狭义相对论的贡献使得我们能够更好地理解高速相对运动下的物理现象。

广义相对论是爱因斯坦在1915年提出的理论,进一步深化了相对论的基础。

广义相对论解释了引力是由物质和能量弯曲时空而产生的,这是著名的引力弯曲时空说。

它通过爱因斯坦场方程式描述了引力的运动和变化。

广义相对论在天体物理学和宇宙学中具有广泛的应用,例如黑洞、引力波和宇宙膨胀等现象的解释,既有理论上的推测,也有实验上的验证。

其次,爱因斯坦在光量子说的发展上也做出了重要的贡献。

在20世纪初,物理学界一直认为光是电磁波,遵循波动理论。

然而,爱因斯坦在1905年的论文中提出,光也具有粒子性质,即光量子说。

他解释了光电效应,即当光照射到某些物质表面时,会释放出电子。

这一发现对于量子力学的发展有着重大影响,推动了后来对于微粒子行为的研究。

最后,爱因斯坦对宇宙起源的理解也做出了重要的贡献。

他提出了大爆炸理论,即宇宙起源于一个初始的物质点,然后发生了大爆炸,并不断膨胀至今。

这一理论对于宇宙学的发展有着重大影响,为我们对于宇宙演化的认知提供了基础。

总而言之,爱因斯坦的主要贡献包括相对论、光量子说和大爆炸理论。

他的理论在物理学领域取得了革命性的突破,不仅深刻影响了当时的科学界,而且对于现代物理学的发展产生了持久影响。

他通过自己的工作极大地推动了人类对于宇宙和自然规律的理解。

爱因斯坦在物理学的重要贡献

爱因斯坦在物理学的重要贡献

爱因斯坦在物理学的重要贡献爱因斯坦是20世纪最伟大的物理学家之一,他对物理学的贡献影响了整个科学界。

他的理论和发现不仅推动了整个物理学的发展,也对其他学科产生了深远的影响。

本文将从相对论、光电效应和玻尔兹曼方程三个方面,探讨爱因斯坦在物理学中的重要贡献。

爱因斯坦最著名的贡献之一是相对论理论的提出。

他在1905年提出了狭义相对论,进一步在1915年提出了广义相对论。

相对论理论彻底改变了人们对时间、空间和引力的理解。

狭义相对论中,爱因斯坦提出了著名的质能等价原理,即E=mc²。

这个公式揭示了质量和能量之间的等价关系,为核能和核武器的发展奠定了基础。

广义相对论则对引力进行了全新的解释,提出了时空弯曲的概念,解释了天体运动和引力的本质。

爱因斯坦的相对论理论不仅在物理学领域引起了轰动,也在哲学和宇宙学上产生了深远的影响。

爱因斯坦对光电效应的研究也是他的重要贡献之一。

他在1905年提出了光量子假设,解释了光电效应的本质。

光电效应是指当光照射到金属表面时,会引起电子的发射。

爱因斯坦通过假设光子是能量量子,解释了为什么只有高能光子才能引起光电效应。

这个理论不仅证明了能量量子化的观念,也为量子力学的发展奠定了基础。

爱因斯坦的光电效应理论对于现代光电子学和光通信技术的发展起到了重要的推动作用。

爱因斯坦还对统计物理学做出了重要贡献。

他在1905年提出了著名的玻尔兹曼方程,揭示了分子运动与宏观物理量之间的关系。

玻尔兹曼方程描述了气体分子的运动和碰撞,为理解气体的热力学性质提供了重要的理论基础。

爱因斯坦的玻尔兹曼方程对于理论物理学的发展起到了重要的推动作用,也为后来的量子统计物理学奠定了基础。

爱因斯坦在物理学中的重要贡献主要体现在相对论、光电效应和玻尔兹曼方程三个方面。

他的理论和发现不仅推动了整个物理学的发展,也为其他学科的发展提供了重要的思想和基础。

爱因斯坦的成就不仅让人叹为观止,也鼓舞着后来的科学家们不断探索和创新,为人类的进步做出更多的贡献。

爱因斯坦物理学方面的成就

爱因斯坦物理学方面的成就

爱因斯坦物理学方面的成就爱因斯坦:物理学巨匠的伟大成就爱因斯坦(Albert Einstein)是20世纪最杰出的物理学家之一,他的成就对于现代物理学的发展产生了深远的影响。

他在相对论、光电效应和统计物理等领域的突破性贡献,使他被誉为物理学史上的巨匠。

下面将重点介绍爱因斯坦在这些方面的伟大成就。

一、相对论的建立爱因斯坦的相对论是他最伟大的成就之一。

相对论是关于时间、空间和物质相互关系的理论。

狭义相对论于1905年提出,广义相对论于1915年正式发表。

狭义相对论改变了人们对时间和空间观念的理解,引入了时间的相对性和光速不变原理。

广义相对论则将引力解释为时空的弯曲,提出了著名的“等效原理”和“引力波”概念。

相对论的建立彻底改变了牛顿力学的框架,为后来的量子力学和宇宙学奠定了基础。

二、光电效应的解释爱因斯坦对于光电效应的解释也是他的重要成就之一。

光电效应是指当光照射到金属表面时,会引起电子的发射现象。

爱因斯坦于1905年提出了光量子假设,认为光是由一系列离散的能量量子组成的。

他解释了光电效应中观察到的现象,通过假设光子具有固定的能量,解释了光电效应的特性,从而为光子学的发展奠定了基础。

这一解释为后来量子力学的发展铺平了道路。

三、统计物理学的贡献除了相对论和光电效应,爱因斯坦在统计物理学领域也有重要的贡献。

他对布朗运动的研究为统计物理学奠定了基础。

布朗运动是指在液体或气体中微小颗粒的无规则运动。

爱因斯坦通过研究布朗运动,提出了著名的爱因斯坦方程,解释了颗粒在流体中的运动规律。

这一方程为统计物理学的发展提供了重要的理论基础,并为原子理论的验证做出了重大贡献。

总结一下,爱因斯坦以其在相对论、光电效应和统计物理学等领域的伟大成就,成为了现代物理学的巨匠。

他的相对论理论改变了人们对于时间和空间的理解,光电效应的解释为光子学的发展奠定了基础,而他在统计物理学领域的贡献也为原子理论的验证提供了重要的理论支持。

爱因斯坦的成就不仅影响了当时的物理学界,也对后来的科学研究产生了深远的影响。

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爱因斯坦的一生及其贡献120601110 刘玉娇摘要:对于爱因斯坦,他的一身充满了传奇色彩,他对物理学作出了巨大的贡献:相对论与量子论的创立,阐述了爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家和思想家,他以相对论和量子论这两大划时代的科学贡献奠定了现代物理学的理论基础,全面跟信了人们对时间、空间、物质和能量的看法;其哲学思想和科学思想丰富了人类的思想宝库,他的正义与人道、批判和怀疑进取精神以及高尚的人格,为学术界树立了良好得到的风范。

关键词:爱因斯坦光量子狭义相对论广义相对论诺贝尔奖引言爱因斯坦是继牛顿之后最伟大的科学及之一,他同时又是一位具有深邃洞察力和独立批判精神的思想家,一个关心人类命运和具有强烈社会责任感的高尚人士。

他的一生做出的贡献对人那类来说是巨大的,尤其在物理学方面更是做出了卓越的贡献,下面将简述他对物理学的主要贡献。

1.爱因斯坦的生平爱因斯坦于1879年3月14日出生在德国的一个犹太工厂主的家庭。

他很晚才学会说话,他自小沉默寡言,总是喜欢一个人独自看书。

上学后爱因斯坦的成绩一般,由于他的犹太血统,孤独的性格和无神论信仰,使得他不受老师和同学的喜欢。

德国当时有一种风,中产阶级的家庭往往邀请一个大学生到家里度周末。

因此爱因斯坦家里也来了一个大学生。

这个大学生发现爱因斯坦很爱看书,于是就每次来度周末都给他带来各种书籍,包括物理、化学、科普读物等书籍,爱因斯坦表现出极大的兴趣。

这个大学生的的来访,对爱因斯坦对科学的热爱起了很大的作用,爱因斯坦还有一个常人缺少的优点:它能够长时间集中注意力,这一优点贯穿了他的一生。

爱因斯坦的父母并不是成功的是生意人,在慕尼黑的工厂破产后,全家前往意大利投靠亲友,把爱因斯坦留在慕尼黑的一所重点中学学习。

爱因斯坦不喜欢这所学校的军国主义管理方式和呆板的教学方式,学校也对爱因斯坦的犹太血统、怀疑精神和自由思想感到厌恶。

他也对学校感到厌恶,最后他欣然接受了校方的退学的建议爱因斯坦带着对物理学的热爱去瑞士求学,后来如愿进了苏黎世工业大学得到了极大的锻炼,后来幸运之神逐渐向爱因斯坦打开了大门,一篇篇重要论文的发表,他的生命开始走向了辉煌。

爱因斯坦及物理学家、思想家、哲学家于一身,1999年12月26日爱因斯坦被美国《时代周刊》评为“世纪伟人”。

2、光量子1900年底,德国物理学家普朗克发现,如果认为原子吸收和发出电磁辐射时是一份份的,不连续的,理论曲线就会与试验曲线符合。

于是,他提出量子说,认为原子吸收和发射辐射时,辐射会以不连续的“量子”形态出现,每个量子的能量与它的频率成正比,比例常数即所谓的普朗克常数。

普朗克意识到了这一发现的重要性。

他在与儿子一起出去散步的时候谈到:我最近做出了一个重要的发现,如果它是正确的,将能与牛顿的成就相媲美。

然而,这一发现太不可思议了,具有崇高学术声望的的普朗克不得不谨慎行事,在初次向外披露这一发现时,塔尖的十分保守,以至于一些听报告的人认为这次白来了一趟,普朗克教授什么也没讲出来。

1901年,普朗克的论文正式刊登出来,接受了这一不可思议的但又与实验符合极好的新理论。

1905年,一个名不见经传的年轻人爱因斯坦,把普朗克的量子论说推广位光子说,并用此解释了光电效应。

量子说与光子说的主要差别在哪里呢?原来,普朗克虽然认为原子吸收和发射光子时是一份份的,但却认为辐射在脱离原子时仍然是连续的。

爱因斯坦的光子说则认为,辐射不仅在原子发射和吸收它时是一份份的,不连续的,而且在脱离原子而独立存在时也是一份份的,不连续的。

这就是说辐射无论在与物质相互作用过程中,还是在传播过程中都是量子化的。

普朗克迈出了量子论的开创性的一步,然而由于经典力学的约束,他这一步迈得并不彻底。

爱因斯坦走了重要的第二步,把量子观念彻底化。

让物理界感到震惊的是,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三篇论文。

同年7月发表用分子运动解释普朗克运动的论文;9月发表“论运动的电动力学”(即狭义相对论),从今天的观点来看,上述四篇论文差不多都可以获得诺贝尔奖的。

1905年,成了震动世界的一年,一个原来无人知晓的开创了物理的新纪元。

3、创世纪的狭义相对论建立相对论是爱因斯坦一生中最伟大的成就,1900年前后,在人们头脑中“以太观念占统治地位,大家都认为光波是以太的弹性震动,麦克斯韦就是从以太的弹性理论导出他著名的电磁方程组的。

一个需要弄清的问题是,地球相对于以太是否运动?那是哥白尼的日心说和牛顿的绝对空间观都已被普遍接受。

地球不是宇宙的中心,不应该先对于绝对空间静止。

比较合理的想法是:以太相对于绝对空间静止,地球相对于以太运动。

天文学的光行差现象支持这一观点。

但是,精密的迈克尔逊实验却没有测到这一运动。

斐索实验也与光行差现象矛盾。

洛伦兹和费兹杰惹各自独立地注意到,如果假定钢尺在相对以太运动的方向上会有如下的长度收缩,则迈克尔逊实验检测不出地球相对于以太的运动速度,这样,迈克尔逊实验与光行差现象的矛盾就可以消除。

式中V是钢尺相对于以太的运动速度,C是光速,lo是钢尺静止时的长度,l是刚吃相对于以太运动时的长度。

洛伦兹注意到,从当时公认的伽利略变换T’=X-VT Y’=Y Z’=Z T’=T(3)不仅能推出(20式,而且不能使麦克斯韦方程组再次变换下不变。

洛伦兹1904年给出了一个新的惯性之间的变换关系此关系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公式(2)。

变换四称为洛伦兹变换,在一些特殊的情况下,质量公式m= ρv (5) 和质能方程 E=mc^2 (6)均已有人给出。

但是首先正确阐述相对论的是爱因斯坦。

这是因为,只有爱因斯坦在两个基本观念上同时实现了突破。

“光速不变原理”不仅是说真空中的光速均匀各向同性,是一个常数C。

更重要的是说在任何惯性系中测量,真空中的光速都是同一个常数C,那么以光速V向着光源运动的观测者测到的光速将是(C+V)。

而以速度V背离光源运动的观测者测到的光速将是(C-V)。

爱因斯坦提出的“光速不变原理”则是说,上述三个观测者测得的光速都是C。

也就是说,在爱因斯坦看来,光速是绝对的,对任何观测者都一样,与光源相对于观测者的运动无关。

爱因斯坦能够从纷乱的理论探讨和试验资料中,认识到应该把光速看做是绝对的,并坚持提出这一全新的观念,是难能可贵的。

爱因斯坦以“相对性原理”和“光速的绝对性”为基石,建立起狭义相对论的理论体系,并得到大量重要的让人难以理解的结论。

其中,他指出“同时”不是一个绝对的概念,也是观念上的重要突破。

即“同地”是一个相对的概念。

但两个事件是否同时发生,则都认为是一个绝对的概念,即任何观测者都会有同样的结论。

爱因斯坦突破了这一观念,指出“同时”也是相对,只不过我们通常接触到的参考系,运动速度较小,“同时的相对性”不明显。

当运动速度接近光速时,“同事的相对性”将明显的现出来。

爱因斯坦提出相对论的划时代论文充满了难懂的革命性新思想,而只用了当时大学本科生就能看懂的数学工具,并且没有引用任何参考文献。

如果放在今天,这样的文章恐怕很难通过审稿。

一般的审稿人不是看不懂其中的物理内容,就是会轻视作者的数学水平,或者因作者不引用文献而误认为文章的内容跟不上世界潮流,显得没有水平。

爱因斯坦很幸运,这篇文章被送给水平高、思想活跃而又不压制年轻人的普朗克审稿,一下就被推荐发表在德国物理年鉴上。

此后,他又连续发表几篇论文,建立起狭义相对论的全部构架。

狭义相对论的几个重要结论。

狭义相对论建立的基础有两个,一个是相对性原理,就是物理规律在所有的惯性系当中都一样;另外一个是光速不变原理,光速在任何一个惯性系中都是同一个常数c,与观测者相对于光源的运动速度无关。

在这两条原理的基础上,爱因斯坦建立了整个理论的框架。

从这个框架能得出什么结论呢?一个是“同时”这个概念是相对的。

比如说有两个捣乱的小伙子在车上放炮仗,一个在车厢前面,一个在车厢后面,一同点燃,最后警察来了解情况,车上的人会说他们俩是“同时”点的炮,车下的人会怎么认为呢?当然也会认为是“同时”点的,对不对?但是爱因斯坦的相对论却告诉我们:如果电车的速度达到了接近光速的时候,车上的人认为车头车尾“同时”发生的两件事,车下的人就会认为不是在同一个时间发生的,这就是“同时”的相对性。

另外一个是运动的钟会变慢。

例如说我所在的这个参考系,有一列钟,我把它们互相都对准。

你所在的参考系,也有一列钟互相对准。

这两列钟平行放置,相向运动。

这两列钟相对运动的时候,我的任何一个指定的钟跟你的每个钟都只对一次,然后就跑过去了,你那列钟中的任何一个,也与我这列钟的每一个只遭遇一次,那么你会觉得我的指定钟慢了。

我也会觉得你的指定钟慢了。

同样的,如果双方各有一把尺子,平行放置,相对运动。

两把尺子相遇一下过去,我“同时”量你的尺子就会觉得你的尺子缩短了,你“同时”量我的尺子也会认为我的缩短了。

双方都认为对方的钟慢,对方的尺子缩短。

还有就是E=mc2,这个公式是研制原子弹的理论基础之一,它的意思是说,任何一个物体都有两种性质,一个是能量,一个是质量。

比如说我这里有个茶杯,我说它有能量,但不是指杯中水的热能,水的热能很少,而是指水和茶杯总质量对应的固有能。

这个固有能一旦全部释放出来,全部转化为热能和光能,可以把一座城市全炸掉。

所以上面那个公式是核能的一个基础。

最后讲一下“双生子佯谬”。

这是大家都感兴趣的问题。

前面谈到,两个人在惯性系中做相对运动,双方都说对方的钟慢了,这两个钟相遇一次就再也不碰面了。

有人说让其中一个钟“回来”,可一回来它就要偏离惯性运动,不是惯性系中的钟了。

最初相对论只在惯性系当中讨论问题。

但是,法国的物理学家郎之万讨论了一个问题,就是双胞胎兄弟的问题。

比如说哥哥坐火箭做星际旅行,绕了一圈以后返回。

返回后,哥哥好像觉得没过几年,而弟弟已经从年轻人变成一个老头了。

真是天上方七日,地下已千年了,也就是说,去星际航行的人感觉自己的时间似乎变慢了。

这就叫“双生子佯谬”。

我给大家举个例子。

比如说有人想到银河系中心去旅行,我们的地球位于偏离银河系中心约3万光年的空间中。

设想有人坐火箭到银河系中心附近的一颗行星去旅行,然后再返回来。

设计的方案是这样:用两倍的重力加速度加速,而且一直维持不变;加速到距目的地中点的时候,再以两倍的重力加速度减速,到达那颗星;然后采用同样的方式回来。

那么飞船上的人经过了多少年呢?飞船上的人一共经过40年,20岁的小伙子走了,回来60岁,还行。

那么地球上已过了多少年呢?地球上已过了6万年。

所以如果有人完成这样一次旅行的话,地球上的人肯定要开一个盛大的庆祝会,欢迎自己6万年前的祖先回来了。

我讲的这些都是有科学依据的,都是用相对论严格计算出来的。

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