爱因斯坦与诺贝尔奖-南师课件

1、1,爱因斯坦的学术成就,2,E=mc2,狭义相对论,博士论文,获诺贝尔奖之作,导致Perrin获诺贝尔奖,1905,776次,121次,423次,1625次,引用1672次,1905.11,1905.07,1905.06,1905.09,1906.02,3,物理,化学,其他,理论物理,实验物理,相对论,量子论,统计物理,爱因斯坦-德哈斯效应,光化学,单位:爱因斯坦,光电效应（1921E） (1923M） 固体比热 光子二象性（1927C） （1929B） 受激辐射（1964TBP） 跃迁几率 EPR，纠缠态,狭义相对论 E=mc2 （1951CW） 广义相对论 引力波（1993HT） 宇宙学 宇宙常数（2006MS） 运动问题 统一场论,布朗运动（1926P） 涨落理论、临界乳光 玻色爱因斯坦统计 玻色爱因斯坦凝聚 （2001CKW）,A.爱因斯坦,和平,原子弹,4,0,500,1000,1500,2000,2500,1900,10,20,30,40,50,776-SR,423-PhE,1625-BM,121-Em,1672-Dr,515-BM,294-SH,671-CL,1023-D

2、r,40-PhC,456-GR,719-LA,78-Cos,111-BE,96-BE,2698-EPR 2858,190-GW,315-MO,总引用数： 15641次,爱因斯坦重要论文 的引用情况,数篇推广相对论 100-146,5,爱因斯坦: 怎样获得诺贝尔奖？,6,7,提名Einstein的人,Ostwald、Pringsheim、Schaefer、Wien、Naunyn、Chwolson、Ehrenhaft、Haas、Warburg、Weiss、von Laue、E. Meyer、 S. Meyer、Planck、Arrhenius、Perrin、Svedberg、Gouy、WaldeyerHartz、Ornstein、Julius、Zeeman、Onnes、Bohr、Dllenbach、Eddington、Faffe、Marx、Nordstrm、Walcott、Wiener、Lyman、Oseen、Sommerfeld、Brillouin、de Donder、Emden、Wagner、Langevin、Poulton等人。,8,提名Einstein的领域,相对论；量子论；引力论

3、；布朗运动；光量子；统计力学；临界乳光；比热；数学物理；光电效应；爱因斯坦德哈斯效应等。 提名最多的领域是相对论，包括狭义和广义相对论。但是，获奖的却是光电效应。,9,1921 光电效应,得奖年：1921 得奖人：A. Einstein 得奖项目：for his services to theoretical physics, and especially for his discovery of the law of the photoelectric effect 瑞典皇家科学院秘书的信：“但是没有考虑您的相对论和引力理论一旦得到证实所应获得的评价”,10,检验爱因斯坦理论或 与爱因斯坦理论密切相关 的研究工作而 获诺贝尔奖的,11,1923 单元电荷和光电效应实验研究,得奖年：1923 得奖人：R. A. Millikan 得奖项目：“for his work on the elementary charge of electricity and on the photoelectric effect“ 说明：实验证明单元电荷和光电效应,12,1926 布朗运动,得奖年：1926

4、 得奖人：J.B. Perrin 得奖项目：for his work on the discontinuous structure of matter, and especially for his discovery of sedimentation equilibrium 说明：首次实验证明Einstein的布朗运动理论,13,1927 康普顿效应,得奖年：1927 得奖人：A.H. Compton 得奖项目：for his discovery of the effect named after him 说明：首次证明光子同时具有能量、动量、频率、波长“E=h, p=h/”,14,1929 de Broglie波,得奖年：1929 得奖人：Louis de Broglie 得奖项目：“for his discovery of the wave nature of electrons“ 说明：首次将爱因斯坦的光子的波粒二象性推广到电子,15,1951 E=mc2,得奖年：1951 得奖人：Sir J.D. Cockcroft & E.T.S. Walton 得奖项目：for thei

5、r pioneer work on the transmutation of atomic nuclei by artificially accelerated atomic particles 说明：“a verification was provided by this analysis for Einsteins law concerning the equivalence of mass and energy”,16,1964 受激辐射,得奖年：1964 得奖人：C.H. Townes, N.G. Basov, A.M. Prochorov 得奖项目：for fundamental work in the field of quantum electronics, which has led to the construction of oscillators and amplifiers based on the maser-laser principle 说明：maserlaser based on 受激辐射,17,1993 引力波,得奖年：1993 得奖人：R.A. Hu

6、lse, J.H. Taylor, Jr 得奖项目：for the discovery of a new type of pulsar, a discovery that has opened up new possibilities for the study of gravitation 说明：验证了引力波,18,2001 BoseEinstein凝聚,得奖年：2001 得奖人：E.A. Cornell, W. Ketterle, C.E. Wieman 得奖项目：for the achievement of Bose-Einstein condensation in dilute gases of alkali atoms, and for early fundamental studies of the properties of the condensates,19,2006年度诺贝尔物理奖,John C. Mather, George F. Smoot,获奖人： John C. Mather, George F. Smoot 获奖项目：“for their discover

7、y of the blackbody form and anisotropy of the cosmic microwave background radiation“ 说明：1990和1992的COBE观测结果,20,与爱因斯坦工作间接有关而获诺贝尔奖的项目还有很多，如1967年的恒星能源（H.Bethe）等。,21,爱因斯坦提名的人,22,Einstein提名的人,1919提名Planck 1921提名Masaryk（捷克总统）和平奖 1923提名FranckHertz、LangevinWeiss、SternGerlach、Sommerfeld、Compton、Wilson、Debye 1925提名Rondon元帅和平奖；Compton 1927提名Compton 1928提名de Broglie、DavissonGermer、 Schrdinger、 Heisenberg、Born、Jordan,23,Einstein提名的人（续）,1931提名Schrdinger、 Heisenberg 1932提名Brown和平奖；Schrdinger 1935提名Ossietzky和平奖

8、1940提名Stern、Rabi 1945提名Pauli 1947提名Wallenberg和平奖 1951提名Broch文学奖；Forster和平奖 1954提名青年阿利亚国际组织和平奖；Bothe,24,爱因斯坦非常重视量子,爱因斯坦极力推荐和提名量子力学的创始人为诺贝尔奖候选人： de Broglie、Schrdinger、Heisenberg、Born、Jordan 爱因斯坦曾对Stern说：“我在量子问题上费的心思，100倍于广义相对论。”,25,爱因斯坦的工作 还会导致哪些诺贝尔奖？,26,量子信息学与量子纠缠,EPR effect Entanglement 量子信息学 量子计算机,27,类星体与引力透镜效应,1979：Walsh，Carswell，Weymann 发现了首个类星体（0957561）的引力透镜现象。 随后，一大批引力透镜现象（包括爱因斯坦环、爱因斯坦弧等）被发现。,28,微波背景辐射各向异性的发现,COBE卫星 WMAP卫星 导致精确宇宙学、和谐宇宙学的建立,上面是上次报告的内容。最近公布的诺 贝尔物理奖获奖名单J.C. Mather和G. F.Smoot，正

9、是奖给COBE这个项目。,29,黑洞物理及其观测,黑洞物理以及黑洞天体物理 黑洞吸积及辐射 黑洞观测与证认,30,引力波的探测,间接检验引力波 已有HulseTaylor工作（已获奖） 双脉冲星观测 已有许多方案和卫星设计直接观测引力波 （很可能会导致新奖）,31,宇宙学与宇宙常数 ,爱因斯坦宇宙 宇宙常数万有斥力 宇宙常数三起三落 宇宙年龄 减速因子加速膨胀的发现 暗能量 精确宇宙学、和谐宇宙学 大突破的前夕,32,爱因斯坦怎样看自己？,33,老师怎样看爱因斯坦？,34,别人怎样看爱因斯坦？,35,宇宙常数与暗能量 可能是爱因斯坦留给 21世纪的最重要问题,36,2006年诺贝尔物理奖的 宇宙学意义,37,1929：哈勃发现宇宙膨胀,38,1946：Gamow 提出大爆炸宇宙学,39,40,宇宙年龄为3分钟 温度为109 K,核合成时代,41,核合成时代,核合成温度 TS 109 K n+p d+ TS时: n+p d+ 4He丰度： (p/n)S基本上是(p/n)D1/0.224，但要作中子衰变等修正。与观测结果相符。,42,原初核素成分的演化,43,核素丰度的确定 Burles, S. et al, astro-ph/9903300 2.610-10 nB/s 6.2 10-10 相当于 B=(1.8 4.3)10-31 (g/cm3) 核素丰度可以确定重子物质密度（可见物质密度）,可见物质含量明确,44,时间与效率,宇宙早期许多事情均发生在极短时间内。 重要的是效率，而不是时间。 从物理上看，效率决定于碰撞次数。宇宙早期，高温高密，碰撞十分频繁，正是高效时期，完全可以理解。 例：煤燃烧高温高效。,45,复合时代,宇宙年龄为380000岁 温度为3000K,46,复合时代,复合温度 Tr 3000 K (宇宙年龄 38万年) TTr时： 等离子体状态转化为中性原子气体 宇宙变成透明 按Z+1=T/T0，复合时代的辐射成为今天的2.7 K微波背景辐射。,47,微波背景辐射是什么？,

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