[小学]爱因斯坦的成就.doc

爱因斯坦的成就爱因斯坦20世纪最伟大的物理学家阿尔伯特爱因斯坦1879年3月14日出生在德国西南的乌耳姆城，一年后随全家迁居慕尼黑爱因斯坦小时候并不活泼，三岁多还不会讲话，可是直到九岁时讲话还不很通畅，所讲的每一句话都必须经过吃力但认真的思考1905年的奇迹1905年，爱因斯坦在科学史上创造了一个史无前例奇迹这一年他写了六篇论文，在三月到九月这半年中，利用在专利局每天八小时工作以外的业余时间，在三个领域做出了四个有划时代意义的奉献，他发表了关于光量子说、分子大小测定法、布朗运动理论和狭义相对论这四篇重要论文 1921年，爱因斯坦因为“光电效应定律的发现〞这一成就而获得了诺贝尔物理学奖成功的秘诀 有一次，一个美国记者问爱因斯坦关于他成功的秘决他答复：“早在1901年，我还是二十二岁的青年时，我已经发现了成功的公式我可以把这公式的秘密告诉你，那就是A=X+Y+Z! A就是成功，X就是努力工作，Y是懂得休息，Z是少说废话！这公式对我有用，我想对许多人也是一样有用〞科学成就的第二个顶峰在1915年到1917年的3年中，是爱因斯坦科学成就的第二个顶峰，类似于1905年，他也在三个不同领域中分别取得了历史性的成就。

除了1915年最后建成了被公认为人类思想史中最伟大的成就之一的广义相对论以外，1916年在辐射量子方面提出引力波理论，1917年又开创了现代宇宙学最伟大的科学家的风格 爱因斯坦因为在科学上的成就，获得了许多奖状以及名誉博士的授予证书如果一般人就会把这些东西高高挂起可是爱因斯坦把以上的东西，包括诺贝尔奖奖状一起乱七八糟地放在一个箱子里，看也不看一眼英费尔德说他有时觉得爱因斯坦可能连诺贝尔奖是什么意义都不知道据说他在得奖的那一天，脸上和平日一样平静，没有显出特别快乐或兴奋主要是在物理方面：1、光电效应　　1905年，爱因斯坦提出光子假设，成功解释了光电效应，因此获得1921年诺贝尔物理奖　　光照射到金属上，引起物质的电性质发生变化这类光变致电的现象被人们统称为光电效应〔Photoelectric effect〕　　光电效应分为光电子发射、光电导效应和光生伏特效应前一种现象发生在物体外表，又称外光电效应后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应　　赫兹于1887年发现光电效应，爱因斯坦第一个成功的解释了光电效应〔金属外表在光辐照作用下发射电子的效应，发射出来的电子叫做光电子〕光波长小于某一临界值时方能发射电子，即极限波长，对应的光的频率叫做极限频率。

临界值取决于金属材料，而发射电子的能量取决于光的波长而与光强度无关，这一点无法用光的波动性解释还有一点与光的波动性相矛盾，即光电效应的瞬时性，按波动性理论，如果入射光较弱，照射的时间要长一些，金属中的电子才能积累住足够的能量，飞出金属外表可事实是，只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，光子的产生都几乎是瞬时的，不超过十的负九次方秒正确的解释是光必定是由与波长有关的严格规定的能量单位(即光子或光量子)所组成　　光电效应里，电子的射出方向不是完全定向的，只是大局部都垂直于金属外表射出，与光照方向无关 ,光是电磁波，但是光是高频震荡的正交电磁场，振幅很小，不会对电子射出方向产生影响 广义相对论，狭义相对论，在狭义相对论中，爱因斯坦提出了著名的质能公式：E=mc^2 〔这里的E代表能量，m代表多少质量，c代表光的速度，近似值为310^8m/s，这说明能量可以用减少质量的方法创造！〕 发表量子论，提出光量子假说，解决了光电效应问题，总结量子论的开展，提出受激辐射理论发现了康普顿效应，解决了光子概念中长期存在的矛盾第一次推测量子效应可能来自过度约束的广义相对论场方程 从统计涨落的分析中得出一个波和物质缔合的独立的论证。

此时，还发现了波色—爱因斯坦凝聚广义相对论，狭义相对论，在狭义相对论中，爱因斯坦提出了著名的质能公式：E=mc^2 〔这里的E代表能量，m代表多少质量，c代表光的速度，近似值为310^8m/s，这说明能量可以用减少质量的方法创造！〕 发表量子论，提出光量子假说，解决了光电效应问题，总结量子论的开展，提出受激辐射理论发现了康普顿效应，解决了光子概念中长期存在的矛盾第一次推测量子效应可能来自过度约束的广义相对论场方程 从统计涨落的分析中得出一个波和物质缔合的独立的论证此时，还发现了波色—爱因斯坦凝聚爱因斯坦的成就；1905年，爱因斯坦在科学史上创造了一个无先例的奇迹这一年他写了6篇论文，在3月到9月这半年中，利用在专利局每天8小时工作以外的时间，在三个领域作出了四个有划时代意义的奉献分别是： 〔1〕光量子论，提出光量子假说 〔2) 分子运动理论，1905年4月、5月、12月他发表了三篇有关布朗运动的论文，为解决半个多世纪来科学界和哲学界争论不休的原子是否存在的问题做出了突出奉献 〔3) 创立狭义相对论 爱因斯坦写了一篇开创物理学纪元的长论文?论动体的电动力学?，完整地提出狭义相对性理论。

这是他10年酝酿和探索的结果，它在很大程度上解决了19世纪末出现的古典物理学的危机，推动了整个物理学理论的革命 (4)质能相当性 1905年9月，爱因斯坦写了一篇短文?物体的惯性同它所含的能量有关吗？?，作为相对论的一个推论，揭示了质量(m)和能量(E)的相当性：E=mc2，并由此解释了放射性元素〔如镭〕所以能释放出大量能量的原因质能相当性是原子核物理学和粒子物理学的理论根底，也为40年实现的核能的释放和利用开辟了道路 爱因斯坦的生平；100年前，26岁的天才物理学家爱因斯坦，一口气完成了6篇具有划时代意义的论文，包括现代物理学中三项伟大的成就：分子运动论、狭义相对论和光量子假说，影响了百年来的物理开展这一年被称为“奇迹年〞 　　在这一“奇迹年〞100周年来临之际，全球物理学界一致呼吁2005年为“世界物理年〞该建议由欧洲物理学会首先提出，得到国际纯粹与应用物理联合会的一致通过2004年6月，联合国大会第58次会议通过决议，确立2005年为“国际物理年〞2005年全球物理学界将组织一系列活动，纪念相对论诞生100周年，纪念爱因斯坦逝世50周年 　　“奇迹〞，似乎是指某种超自然力量的现象或事件，应该与立足于实证根底上的科学相互对立。

但是在科学史上，却有个年代因为集中出现了某个天才人物一系列的惊人智慧之果，而被称之为“奇迹年〞 　　这就是1905年在这一年，在伯尔尼瑞士专利局工作的26岁的天才物理学家爱因斯坦，在不到1年的时间里一口气完成了6篇具有划时代意义的物理学论文，其中5篇于当年、另一篇于次年发表在当时国际物理学界声望最高的?物理学杂志?上这6篇论文在现代物理学的3个不同领域作出了4项划时代的伟大奉献，创造了科学史也是人类历史上的奇迹，影响了百年来的物理开展这一年被称之为“奇迹年〞 　　发表在1905年的5篇论文分别是： 　　1、?关于光的产生和转化的一个启发性观点?，讨论了光量子以及光电效应； 　　2、?分子大小的新测定?，推导出计算扩散速度的数学公式； 　　3、?关于热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动?，提供了原子确实存在的证明； 　　4、?论动体的电动力学?，提出时空关系新理论，被称为“狭义相对论〞； 　　5、?物体的惯性是否决定其内能?，建立在狭义相对论根底上，说明质量和能量可互换，后来推出最著名的科学方程：E=mc2 　　过去的物理学都以牛顿的理论为根底，认为时间和空间是绝对的，两者没有任何直接联系。

似乎宇宙间存在着一个永远走动着的大钟，在任何情况下，它的速率永远都是相同的，世界上的一切运动在时间上都以它为度量标准 　　爱因斯坦于1905年提出的狭义相对论那么认为：物体运动时，质量会随着物体运动速度的增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即还会发生尺缩效应和钟慢效应狭义相对论和光速不变原理的提出，打破了传统的绝对时空观，指出了时间、空间和物体的质量不是绝对不变的，而是随着物体的运动而发生变化爱因斯坦的狭义相对论，在我们的日常生活中是很难理解的，因为我们日常接触的都是远远小于光速的运动，根本无法发觉到爱因斯坦相对论所描述的相对论效应：长度变短、时钟变慢但如果接近光速的运动能变成现实的话，一个以这样速度运动的人，在另一个静止的观察者看来就可能只是一条线另外还会出现这样的景象：一个人坐上光子火箭，以接近光速的高速度去做星际航行一年后他回来了，发现儿子已经是白发苍苍的老人，而自己还是那样年轻中国古代传说中的“天上方一日，人间已一年〞就可用相对论得到解释 　　相对论的提出从根本上改变了物理学的面貌它否认了经典力学的绝对时空论，推倒了牛顿力学的质量守恒、能量守恒、质量能量互不相关、时空永恒不变的根本命题，从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性，即揭示了时空的可变性、时空变化的联系性，树立了新的时空观、运动观、物质观。

这一理论被后人誉为20世纪人类思想史上最伟大的成就之一这是一场真正的科学革命爱因斯坦的相对论；爱因斯坦一生中最重要的奉献是相对论１９０５年他发表了题为?论动体的电动力学?的论文，提出了狭义相对性原理和光速不变原理，建立了狭义相对论这一理论把牛顿力学作为低速运动理论的特殊情形包括在内它揭示了作为物质存在形式的空间和时间在本质上的统一性，深刻揭露了力学运动和电磁运动在运动学上的统一性，而且还进一步揭示了物质和运动的统一性〔质量和能量的相当性〕，开展了物质和运动不可分割原理，并且为原子能的利用奠定了理论根底随后，经过多年的艰苦努力，１９１５年他又建立了广义相对论，进一步揭示了四维空时同物质的统一关系，指出空时不可能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分布，它并不是平坦的欧几里得空间，而是弯曲的黎曼空间根据广义相对论的引力论，他推断光在引力场中不沿着直线而会沿着曲线传播这一理论预见，在１９１９年由英国天文学家在日蚀观察中得到证实，当时全世界都为之轰动１９３８年，他在广义相对论的运动问题上取得重大进展，即从场方程推导出物体运动方程，由此更深一步地揭示了空时、物质、运动和引力之间的统一性。

广义相对论和引力论的研究，６０年代以来，由于实验技术和天文学的巨大开展受到重视狭义相对论简介全部狭义相对论主要基于爱因斯坦对宇宙本性的两个假设第一个可以这样陈述： 所有惯性参照系中的物理规律是相同的此处唯一稍有些难懂的地方是所谓的“惯性参照系〞举几个例子就可以解释清楚：——假设你正在一架飞机上，飞机水平地以每小时几百英里的恒定速度飞行，没有任何颠簸一个人从机舱那边走过来，说：“把你的那袋花生扔过来好吗？〞你抓起花生袋，但突然停了下来，想道：“我正坐在一架以每小时几百英里速度飞行的飞机上，我该用多大的劲扔这袋花生，才能使它到达那个人手上呢？〞不，你根本不用考虑这个问题，你只需要用与你在机场时相同的动作〔和力气〕投掷就行花生的运动同飞机停在地面时一样你看，如果飞机以恒定的速度沿直线飞行，控制物体运动的自然法那么与飞机静止时是一样的我们称飞机内部为一个惯性参照系〔“惯性〞一词原指牛顿第一运动定律惯性是每个物体所固有的当没有外力作用时保持静止或匀速直线运动的属性惯性参照系是一系列此规律成立的参照系另一个例子让我们考查大地本身地球的周长约40，000公里由于地球每24小时自转一周，地球赤道上的一点实际上正以每小时1600公里的速度向东移动。

然而我敢打赌说Steve Young在向Jerry。