八級(jí)物理愛因斯坦與物理學(xué)的革命新人教

愛因斯坦

與物理學(xué)的革命---紀(jì)念相對(duì)論誕生100周年暨愛因斯坦逝世50周年精選ppt精選ppt一.兩朵烏云二.狹義相對(duì)論三.彎曲的時(shí)空——廣義相對(duì)論四.相對(duì)論的進(jìn)展五.愛因斯坦的成就與影響精選ppt一.兩朵烏云

1900，開爾文勛爵：物理學(xué)的大廈已經(jīng)建成，未來的物理學(xué)家只需要做些修修補(bǔ)補(bǔ)的工作就行了。但是，明朗的天空還有兩朵烏云：一朵與黑體輻射有關(guān)，另一朵與邁克爾遜實(shí)驗(yàn)有關(guān)。精選ppt第一朵烏云：黑體輻射量子論第二朵烏云：邁克爾遜實(shí)驗(yàn)相對(duì)論19001905精選ppt量子論的誕生精選ppt量子說光子說愛因斯坦解釋光電效應(yīng)1905精選ppt愛因斯坦生平（Ⅰ）1879.3.14誕生于德國(guó)烏爾姆中，小學(xué)時(shí)代德國(guó)慕尼黑1895-1896瑞士阿勞中學(xué)一年1896-1900蘇黎士工業(yè)大學(xué)學(xué)習(xí)1900-1902艱辛求職，四面碰壁精選ppt

愛因斯坦對(duì)學(xué)校教育持批評(píng)態(tài)度，一生中除了在阿勞中學(xué)那一年的補(bǔ)習(xí)班外，對(duì)學(xué)校教育沒有好印象。他高度評(píng)價(jià)阿勞中學(xué)的教學(xué)：“這個(gè)中學(xué)用它的自由精神和那些不仗外界權(quán)勢(shì)的教師的純樸熱情，培養(yǎng)了我的獨(dú)立精神和創(chuàng)造精神。正是阿勞中學(xué)，成為了孕育相對(duì)論的土壤”精選ppt1902-1909伯爾尼發(fā)明專利局工作初期科研情況：1901-------1篇論文1902-------2篇論文1903-------1篇論文1904-------1篇論文精選ppt希爾伯特：沒有比專利局對(duì)愛因斯坦更適合的工作單位了

空閑、寬容精選ppt愛因斯坦的豐收年（26歲）1905-------5篇3月解釋光電效應(yīng)——光子說（6月發(fā)表）4月博士論文：測(cè)定分子大小的新方法（4月提交）

精選ppt5月解釋布朗運(yùn)動(dòng)（7月發(fā)表）6月“論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)”——狹義相對(duì)論（9月發(fā)表）9月（11月發(fā)表）精選ppt愛因斯坦生平（Ⅱ）1909-1914進(jìn)入大學(xué)工作（蘇黎士，布拉格等地）1914-1933柏林大學(xué)教授，德國(guó)物理研究所所長(zhǎng)、院士1915提出廣義相對(duì)論（36歲）1933-1955美國(guó)普林斯頓大學(xué)高級(jí)研究所研究員1955年4月18日逝世精選ppt二.狹義相對(duì)論

光波是“以太”的彈性振動(dòng)。以太相對(duì)于地球運(yùn)動(dòng)嗎？光行差現(xiàn)象（1728，1810）：以太相對(duì)于地球有運(yùn)動(dòng)。邁克爾遜實(shí)驗(yàn)（1881，1887）：沒有測(cè)出這一運(yùn)動(dòng)。精選ppt洛倫茲的解釋：以太相對(duì)于絕對(duì)空間靜止。洛倫茲收縮：精選pptx’=x-vty’=yz’=zt’=t伽利略變換（速度疊加的平行四邊形法則）精選ppt洛倫茲變換：相對(duì)于絕對(duì)空間的變換精選ppt愛因斯坦的新理論相對(duì)性原理光速不變?cè)砺鍌惼澴儞Q不存在絕對(duì)空間，一切運(yùn)動(dòng)都是相對(duì)的洛倫茲變換是任意兩個(gè)慣性系之間的變換V是相對(duì)速度愛因斯坦：精選ppt洛倫茲反對(duì)愛因斯坦的觀點(diǎn)，給愛因斯坦的理論起了個(gè)名字：

相對(duì)論精選ppt相對(duì)論認(rèn)為“同時(shí)”是相對(duì)的動(dòng)尺收縮：空間是相對(duì)的動(dòng)鐘變慢：時(shí)間是相對(duì)的質(zhì)能關(guān)系：精選ppt雙生子佯謬精選ppt精選ppt

愛因斯坦的創(chuàng)新之處：（1）堅(jiān)持相對(duì)性原理（2）認(rèn)識(shí)到光速是絕對(duì)的（最困難的思想突破）（3）時(shí)間能量

空間動(dòng)量精選ppt究竟是誰創(chuàng)造了相對(duì)論？精選ppt歷史：1892洛倫茲－斐茲杰惹收縮（1892）（1889，1893）1902彭卡萊否認(rèn)絕對(duì)空間，絕對(duì)時(shí)間（但仍承認(rèn)有以太）批評(píng)相對(duì)于絕對(duì)空間的動(dòng)尺收縮假設(shè)，認(rèn)為“相對(duì)性原理”適用于電磁理論精選ppt1904洛倫茲部分接受彭卡萊批評(píng)提出地方時(shí)間

（非真實(shí)時(shí)間）給出洛倫茲變換（1887佛格特，1898拉摩）

電子質(zhì)量公式

精選ppt1904彭卡萊·正確表述“相對(duì)性原理”·提到用光信號(hào)對(duì)鐘，但認(rèn)為得到的是地方時(shí)間，不是真實(shí)時(shí)間?！ね茰y(cè)真空中光速c是常數(shù)，且可能是極限速度；精選ppt1905愛因斯坦發(fā)表相對(duì)論（論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)）只有他認(rèn)識(shí)到（1）必須徹底拋棄絕對(duì)空間（以太）必須徹底拋棄絕對(duì)時(shí)間（同時(shí)的絕對(duì)性）（2）“同時(shí)”是相對(duì)的，可以用光來對(duì)鐘，定義“同時(shí)”（3）新理論是一個(gè)時(shí)空理論精選ppt楊振寧教授洛倫茲只有近距離眼光，沒有遠(yuǎn)距離眼光洛倫茲（只重視解釋實(shí)驗(yàn)與觀測(cè)結(jié)果）局部修改物理理論，不從哲學(xué)角度考慮彭卡萊只有遠(yuǎn)距離眼光，沒有近距離眼光彭卡萊只從哲學(xué)和數(shù)學(xué)的角度來考查問題,不從實(shí)驗(yàn)和測(cè)量的角度考查愛因斯坦具有自由的眼光，既近距離又遠(yuǎn)距離觀察問題既重視實(shí)驗(yàn)和觀測(cè)，又注重哲學(xué)探討（馬赫著作，“奧林匹亞學(xué)院”）洛倫茲是技術(shù)型的，彭卡萊是哲學(xué)型的，愛因斯坦是物理型的。精選ppt三.彎曲的時(shí)空——廣義相對(duì)論（1）慣性系無法定義（2）萬有引力定律納不進(jìn)相對(duì)論體系精選ppt伽利略受審精選ppt牛頓與蘋果落地精選ppt精選ppt引力場(chǎng)=慣性場(chǎng)(局域)

等效原理廣義相對(duì)性原理廣義相對(duì)論精選ppt

萬有引力不是真正的力，而是時(shí)空彎曲的表現(xiàn)行星繞日運(yùn)動(dòng)是慣性運(yùn)動(dòng)（伽利略的“錯(cuò)誤”）地球上的自由落體運(yùn)動(dòng)是慣性運(yùn)動(dòng)精選ppt彎曲的時(shí)空精選ppt精選ppt

時(shí)間能量

空間動(dòng)量

時(shí)空曲率物質(zhì)精選ppt愛因斯坦與格羅斯曼合作得到場(chǎng)方程：愛因斯坦與希爾伯特討論后得到正確的場(chǎng)方程：數(shù)學(xué)家對(duì)愛因斯坦的幫助精選ppt廣義相對(duì)論的三個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（1）引力紅移（2）水星進(jìn)動(dòng)（3）光線偏折精選ppt水星軌道近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng)5600.730.41"/百年，（觀測(cè)）5557.620.20"/百年，（計(jì)算）43.11"/百年的進(jìn)動(dòng)無法解釋廣義相對(duì)論的回答：43"/百年勒維葉的猜測(cè)，火神星（勒維葉與亞當(dāng)斯發(fā)現(xiàn)海王星）精選ppt精選ppt光線偏折廣義相對(duì)論：=1.75"牛頓理論：=0.875"實(shí)驗(yàn)觀測(cè)：（1918年：愛丁頓

西非普林西比;

巴西，陰雨）=1.980.12"今天：=1.89"精選ppt精選ppt愛因斯坦說：狹義相對(duì)論如果我不發(fā)現(xiàn)，五年之內(nèi)就會(huì)有人發(fā)現(xiàn)。廣義相對(duì)論如果我不發(fā)現(xiàn)，50年之內(nèi)也不會(huì)有人發(fā)現(xiàn)！精選ppt四、相對(duì)論的進(jìn)展精選ppt相對(duì)論的進(jìn)展引力波現(xiàn)代宇宙學(xué)黑洞奇性定理時(shí)空隧道與時(shí)間機(jī)器規(guī)范場(chǎng)精選ppt引力波廣義相對(duì)論預(yù)言：有引力波，以光速傳播J.H.Taylar,R.A.Hulse發(fā)現(xiàn)脈沖雙星（PSR1913+16）軌道周期每年減少約萬分之一秒，恰好可用引力輻射來解釋。（由于對(duì)脈沖雙星研究的貢獻(xiàn)獲1993年諾貝爾物理獎(jiǎng)，但未明確指明發(fā)現(xiàn)引力波。）精選ppt精選ppt現(xiàn)代宇宙學(xué)愛因斯坦：有限，無邊的靜態(tài)宇宙模型加入宇宙項(xiàng)

（宇宙項(xiàng)）精選ppt精選ppt暗物質(zhì)與暗能量物質(zhì)亮星暗物質(zhì)暗能量重子熱暗物質(zhì)(中微子)冷暗物質(zhì)起源于λ動(dòng)力學(xué)暗能量廣義相對(duì)論在宇觀尺度失效0.5%4%0.3%29%65%精選ppt黑洞r(視界）r=0奇點(diǎn)

tr洞外時(shí)間空間洞內(nèi)空間時(shí)間精選ppt精選ppt精選ppt信息疑難2004年7月21日,霍金“我輸了”霍金(S.W.Hawking)索恩(Kip.Throne)普瑞斯基(JohnPreskill)精選ppt奇性疑難彭若斯與霍金的奇性定理:時(shí)間一定有開始和結(jié)束

精選ppt宇宙中的蟲洞時(shí)空隧道與時(shí)間機(jī)器精選ppt規(guī)范場(chǎng)：1、愛因斯坦統(tǒng)一場(chǎng)論的思想2、魏爾（H.Weyl）的尺度變換理論－－規(guī)范場(chǎng)3、愛因斯坦的反對(duì)意見4、?？伺c倫敦對(duì)魏爾理論的修正5、楊振寧對(duì)規(guī)范場(chǎng)的貢獻(xiàn)6、引力規(guī)范理論精選ppt五、愛因斯坦的

學(xué)術(shù)成就與影響精選pptE=mc2狹義相對(duì)論博士論文獲諾貝爾獎(jiǎng)之作導(dǎo)致Perrin獲諾貝爾獎(jiǎng)1905精選ppt精選ppt愛因斯坦:

怎樣獲得諾貝爾獎(jiǎng)？精選ppt提名Einstein的領(lǐng)域相對(duì)論；量子論；引力論；布朗運(yùn)動(dòng)；光量子；統(tǒng)計(jì)力學(xué)；臨界乳光；比熱；數(shù)學(xué)物理；光電效應(yīng)；愛因斯坦－德哈斯效應(yīng)等。提名最多的領(lǐng)域是相對(duì)論，包括狹義和廣義相對(duì)論。但是，獲獎(jiǎng)的卻是光電效應(yīng)。精選ppt1921光電效應(yīng)得獎(jiǎng)年：1921得獎(jiǎng)人：A.Einstein得獎(jiǎng)項(xiàng)目：forhisservicestotheoreticalphysics,andespeciallyforhisdiscoveryofthelawofthephotoelectriceffect瑞典皇家科學(xué)院秘書的信：“…但是沒有考慮您的相對(duì)論和引力理論一旦得到證實(shí)所應(yīng)獲得的評(píng)價(jià)”精選ppt檢驗(yàn)愛因斯坦理論或

與愛因斯坦理論密切相關(guān)

的研究工作而

獲諾貝爾獎(jiǎng)的精選ppt1926

布朗運(yùn)動(dòng)得獎(jiǎng)年：1926得獎(jiǎng)人：J.B.Perrin得獎(jiǎng)項(xiàng)目：forhisworkonthediscontinuousstructureofmatter,andespeciallyforhisdiscoveryofsedimentationequilibrium說明：首次實(shí)驗(yàn)證明Einstein的布朗運(yùn)動(dòng)理論精選ppt1927

康普頓效應(yīng)得獎(jiǎng)年：1927得獎(jiǎng)人：A.H.Compton得獎(jiǎng)項(xiàng)目：forhisdiscoveryoftheeffectnamedafterhim說明：首次證明光子同時(shí)具有能量、動(dòng)量、頻率、波長(zhǎng)——“E=h,p=h/”精選ppt1951E=mc2得獎(jiǎng)年：1951得獎(jiǎng)人：SirJ.D.Cockcroft&E.T.S.Walton得獎(jiǎng)項(xiàng)目：fortheirpioneerworkonthetransmutationofatomicnucleibyartificiallyacceleratedatomicparticles說明：“averificationwasprovidedbythisanalysisforEinstein’slawconcerningtheequivalenceofmassandenergy”精選ppt1964受激輻射得獎(jiǎng)年：1964得獎(jiǎng)人：C.H.Townes,N.G.Basov,A.M.Prochorov得獎(jiǎng)項(xiàng)目：forfundamentalworkinthefieldofquantumelectronics,whichhasledtotheconstructionofoscillatorsandamplifiersbasedonthemaser-laserprinciple說明：maser－laserbasedon受激輻射精選ppt1993引力波得獎(jiǎng)年：1993得獎(jiǎng)人：R.A.Hulse,J.H.Taylor,Jr得獎(jiǎng)項(xiàng)目：forthediscoveryofanewtypeofpulsar,adiscoverythathasopenedupnewpossibilitiesforthestudyofgravitation說明：驗(yàn)證了引力波精選ppt2001Bose－Einstein凝聚得獎(jiǎng)年：2001得獎(jiǎng)人：E.A.Cornell,W.Ketterle,C.E.Wieman得獎(jiǎng)項(xiàng)目：fortheachievementofBose-Einsteincondensationindilutegasesofalkaliatoms,andforearlyfundamentalstudiesofthepropertiesofthecondensates精選ppt愛因斯坦的工作

還會(huì)導(dǎo)致哪些諾貝爾獎(jiǎng)？精選ppt量子信息學(xué)與量子糾纏EPReffectEntanglement量子信息學(xué)量子計(jì)算機(jī)精選ppt類星體與引力透鏡效應(yīng)1979：Walsh，Carswell，Weymann發(fā)現(xiàn)了首個(gè)類星體（0957＋561）的引力透鏡現(xiàn)象。隨后，一大批引力透鏡現(xiàn)象（包括愛因斯坦環(huán)、愛因斯坦弧等）被發(fā)現(xiàn)。精選ppt微波背景輻射各向異性的發(fā)現(xiàn)COBE衛(wèi)星WMAP衛(wèi)星導(dǎo)致精確宇宙學(xué)、和諧宇宙學(xué)的建立精選ppt黑洞物理及其觀測(cè)黑洞物理以及黑洞天體物理黑洞吸積及輻射黑洞觀測(cè)與證認(rèn)精選ppt引力波的探測(cè)間接檢驗(yàn)引力波已有Hulse－Taylor工作（已獲獎(jiǎng)）雙脈沖星觀測(cè)已有許多方案和衛(wèi)星設(shè)計(jì)直接觀測(cè)引力波（很可能會(huì)導(dǎo)致新獎(jiǎng)）精選ppt宇宙學(xué)與宇宙常數(shù)愛因斯坦宇宙宇宙常數(shù)－萬有斥力宇宙常數(shù)－三起三落宇宙年齡減速因子－加速膨脹的發(fā)現(xiàn)暗能量精確宇宙學(xué)、和諧宇宙學(xué)大突破的前夕精選ppt愛因斯坦的主要成就1905狹義相對(duì)論（受馬赫思想啟發(fā)）光子說1915廣義相對(duì)論（受馬赫思想啟發(fā)，得到格羅思曼與希爾伯特的幫助）其他成就：分子運(yùn)動(dòng)論，量子統(tǒng)計(jì)，激光原理，統(tǒng)一場(chǎng)論，與哥本哈根學(xué)派的論戰(zhàn)精選ppt愛因斯坦是人而不是神他曾經(jīng)：不同意膨脹宇宙模型；不同意白矮星存在質(zhì)量上限；不同意有黑洞存在；不同意H.Weyl的規(guī)范場(chǎng)論；始終不同意量子力學(xué)的統(tǒng)計(jì)解釋……這些不同意見有對(duì)有錯(cuò)，他從正反兩方面推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展。精選ppt愛因斯坦作出劃時(shí)代的成就是在25歲－45歲之間26歲：狹義相對(duì)論，光量子論36歲：廣義相對(duì)論精選ppt我沒有什么別的才能，只不過喜歡刨根問底地追究問題罷了。－－－－愛因斯坦精選ppt

時(shí)間、空間是什么，別人在很小的時(shí)候就搞清楚了，我智力發(fā)展遲緩，長(zhǎng)大了還沒有搞清楚，于是一直揣摩這個(gè)問題，結(jié)果也就比別人鉆研得更深一些。－－－愛因斯坦精選ppt

愛因斯坦的成就，只有牛頓可以與之比美。（誰是第二偉大的物理學(xué)家？）精選ppt愛因斯坦領(lǐng)導(dǎo)了20世紀(jì)的科學(xué)革命,奠定了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ).精選ppt謝謝本幻燈片的部分圖片引用了陸（tan土字旁加一個(gè)炎熱“炎”）院士的報(bào)告，特此致謝。精選ppt精選ppt9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。。2022/12/102022/12/10Saturday,December10,202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2022/12/102022/12/102022/12/1012/10/20224:06:29PM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。。2022/12/102022/12/102022/12/10Dec-2210-Dec-2212、故人江海別，幾度隔山川。。2022/12/102022/12/102022/12/10Saturday,December10,202213、乍見翻疑夢(mèng)，相悲各問年。。2022/12/102022/12/102022/12/102022/12/1012/10/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見青山。。10十二月20222022/12/102022/12/102022/12/1015、比不了得就不比，得不到的就不要。。。十二月222022/12/102022/12/102022/12/1012/10/202216、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。。2022/12/102022/12/1010December202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。。2022/12/102022/12/102022/12/102022/12/109、沒有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2022/12/102022/12/10Saturday,December10,202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。。2022/12/102022/12/102022/12/1012/10/20224:06:29PM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。。2022/12/102022/12/102022/12/10Dec-2210-Dec-2212、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無限完美。。2022/12/102022/12/102022/12/10Saturday,December10,202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2022/12/102022/12/102022/12/102022/12/1012/10/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。10十二月20222022/12/102022/12/102022/12/1015、楚塞三湘接，荊門九派通。。。十二月222022/12/102022/12/102