愛因斯坦檔案

愛因斯坦檔案1高一七班走近愛因斯坦上帝是微妙的，但是上帝并沒有惡意。

—AlbertEinstein,19212高一七班

2005年是愛因斯坦逝世50周年，同時(shí)也是他提出狹義相對(duì)論100周年。100年前，年僅26歲的愛因斯坦，以他卓越的思考力、非凡的洞察力，提出了狹義相對(duì)論，傳統(tǒng)經(jīng)典物理學(xué)由此徹底改變。為紀(jì)念相對(duì)論誕生100周年暨愛因斯坦逝世50周年，聯(lián)合國大會(huì)將2005年確定為”國際物理年”，這是聯(lián)合國首次為一個(gè)學(xué)科確定的全球規(guī)模的紀(jì)念活動(dòng)。愛因斯坦（1879-1955）是20世紀(jì)最偉大的科學(xué)家。3高一七班走近愛因斯坦簡介：愛因斯坦（1879-1955）20世紀(jì)最偉大的物理學(xué)家，思想家和哲學(xué)家。1900年畢業(yè)于蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院，入瑞士國籍。1905年獲蘇黎世大學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位。曾在伯爾尼專利局任職，在蘇黎世工業(yè)大學(xué)、布拉格德意志擔(dān)任大學(xué)教授。1913年返德國，任柏林威廉皇帝物理研究所所長和柏林洪堡大學(xué)教授，并當(dāng)選為普魯士科學(xué)院院士。1933年因受納粹政權(quán)迫害，遷居美國，任普林斯頓高級(jí)研究所教授，從事理論物理研究，1940年入美國國籍。4高一七班在德國：兒童和少年時(shí)期1.1879年3月14日上午，愛因斯坦出生在德國烏爾姆市。父母都是猶太人。父名赫爾曼·愛因斯坦，母親玻琳。2.家族背景：游散的猶太民族—勤勞智慧3.溫馨而開明的家庭：父親是一個(gè)企業(yè)家，母親是受過良好教育的賢淑婦女，愛好彈鋼琴。5高一七班在德國：兒童和少年時(shí)期4.出生時(shí)體重非常重，后腦異常地大，還有突出的棱角；后來愛因斯坦比一般孩子晚很久才會(huì)講話，讓他的母親感到憂慮，唯恐他將來智力遲鈍。5.從小喜歡自學(xué)；有不同一般的好奇心。6.慕尼黑求學(xué)時(shí)期（1884-1894）：10歲開始學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，自學(xué)《平面幾何》、《微積分》，13歲開始看康德的《純粹理性批判》。其父親的電氣工程公司經(jīng)過8年的輝煌后于1893年敗北，遷往意大利。15歲的他說服學(xué)校讓他退學(xué)：讓醫(yī)生開具神經(jīng)衰弱證明，數(shù)學(xué)老師開具其數(shù)學(xué)水平已達(dá)中學(xué)畢業(yè)水平。實(shí)際原因：喜歡孤獨(dú)、厭惡德國中學(xué)教育、解除德國國籍避免服兵役。6高一七班在瑞士：求學(xué)時(shí)期1.不能忘懷的阿勞中學(xué)（1896年畢業(yè)）：“自由行動(dòng)和自我負(fù)責(zé)的教育”，興趣愛好開始選擇數(shù)學(xué)和物理。受到溫特勒教授（以學(xué)術(shù)研究和教學(xué)為職業(yè)的人）的影響。2.蘇黎世聯(lián)邦技術(shù)大學(xué)：1896-1900年在（蘇黎世）聯(lián)邦技術(shù)大學(xué)的師范系學(xué)習(xí)……我逐漸學(xué)會(huì)抱著某種內(nèi)疚的心情自由自在地生活，安排自己去學(xué)習(xí)那些適合于我的求知欲和興趣的東西。我以極大的興趣去聽某些課。但是“刷掉了”很多課程，而以極大的熱忱在家里向理論物理學(xué)的大師們學(xué)習(xí)?！獝垡蛩固?高一七班在瑞士：求學(xué)時(shí)期（1）自由的學(xué)習(xí)風(fēng)氣：數(shù)學(xué)系里有兩位一流的數(shù)學(xué)家（赫維茲教授和后來對(duì)相對(duì)論有卓越貢獻(xiàn)的明可夫斯基教授）。韋伯教授與愛因斯坦的恩怨：講授物理學(xué)中的熱學(xué)和電學(xué)，后來卻轉(zhuǎn)向了電力學(xué)；韋伯實(shí)驗(yàn)室時(shí)矛盾初現(xiàn)，他受過嚴(yán)重警告；“你這小伙子確實(shí)能干，非常能干；不過呢，你有一個(gè)最大的毛病是，別人叫你做的事，你一件也不肯做”；對(duì)愛因斯坦的畢業(yè)論文“熱傳導(dǎo)”不感興趣，最終，愛因斯坦以比較低的成績畢業(yè)，與他平時(shí)成績相去甚遠(yuǎn)。給愛因斯坦畢業(yè)找工作帶來了極大的痛苦。8高一七班在瑞士：求學(xué)時(shí)期（2）大學(xué)時(shí)代的友情和愛情：終生摯友：格羅斯曼：專攻數(shù)學(xué)，比愛因斯坦大一屆，畢業(yè)后在本校里當(dāng)老師，在讀書時(shí)多次“拯救”了愛因斯坦，后來把他從失業(yè)的苦海中“拯救”出來，1912-1914年在廣義相對(duì)論的數(shù)學(xué)方面與他合作過。貝索：學(xué)習(xí)機(jī)械工程，二人相識(shí)于音樂會(huì)，知識(shí)淵博、思維敏捷的他給愛因斯坦提了很多有益的建議。1905年創(chuàng)建狹義相對(duì)論劃時(shí)代論文時(shí)，給了熱忱的幫助和有價(jià)值的建議。9高一七班在瑞士：求學(xué)時(shí)期（2）大學(xué)時(shí)代的友情和愛情：愛情米列娃：出生匈牙利的一個(gè)富裕家庭，是學(xué)物理的同學(xué)中唯一的女生，迷戀物理學(xué)，學(xué)術(shù)上的共同愛好使她在愛因斯坦走向科學(xué)巔峰中起了關(guān)鍵的作用。1903年成為愛因斯坦第一任妻子，兩人生有一女兩子。10高一七班畢業(yè)即失業(yè)若問閑愁都幾許？一川煙草，滿城風(fēng)絮，梅子黃時(shí)雨。-（宋）賀鑄1900年畢業(yè)后，申請(qǐng)韋伯等其他大學(xué)教授的助教屢遭失敗，直到1902年好友格羅斯曼的父親向瑞士專利局推薦才得到第一份正式的好工作。這期間愛因斯坦備受煎熬，但在女友的鼓勵(lì)下，他不僅沒有放棄科學(xué)研究反而信心大增。這使愛因斯坦為十幾年后在兩人在感情上破裂時(shí)深感惋惜和悲痛。11高一七班尼泊爾脫穎而出1.1902年6月-1909年10月，在瑞士尼泊爾專利局工作。對(duì)于如何審閱專利，專利局局長哈勒作了如下訓(xùn)示：你們著手審查時(shí)，你們要設(shè)想，發(fā)明者所說的全是假話。如果你們不這樣想，順著發(fā)明者的思路走去，你們就會(huì)受束縛。你們始終要有批判的眼光，要警惕。在專利局7年多的時(shí)間，愛因斯坦共寫了30篇科學(xué)論文，創(chuàng)立了狹義相對(duì)論，提出了光量子假說，用布朗運(yùn)動(dòng)證實(shí)了原子的存在，開始構(gòu)思引力理論，為廣義相對(duì)論奠定了基礎(chǔ)。12高一七班尼泊爾脫穎而出相對(duì)論相對(duì)論的基本假設(shè)是相對(duì)性原理，即物理定律與參照系的選擇無關(guān)。狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論的區(qū)別是，前者討論的是勻速直線運(yùn)動(dòng)的參照系（慣性參照系）之間的物理定律，后者則推廣到具有加速度的參照系中（非慣性系），并在等效原理的假設(shè)下，廣泛應(yīng)用于引力場中。相對(duì)論導(dǎo)出了不同慣性系之間時(shí)間進(jìn)度的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的慣性系時(shí)間進(jìn)度慢，這就是所謂的鐘慢效應(yīng)。由于“同時(shí)”的相對(duì)性，不同慣性系中測(cè)量的長度也不同。相對(duì)論證明，在尺子長度方向上運(yùn)動(dòng)的尺子比靜止的尺子短，這就是所謂的尺縮效應(yīng)。13高一七班尼泊爾脫穎而出相對(duì)論推論１公斤鈾在發(fā)生核裂變時(shí)所釋放的能量,竟相當(dāng)于2500噸煤燃燒時(shí)所釋放的能量!原子核裂變過程中會(huì)發(fā)生質(zhì)量虧損,即生成物的總質(zhì)量比反應(yīng)物的總質(zhì)量小,多余的質(zhì)量則是以能量形式釋放出來了。光速是10的8次方米∕秒，約3億米∕秒。14高一七班從布拉格的教授到重返蘇黎世（1）1909年10月，離開伯爾尼專利局，任蘇黎世大學(xué)理論物理學(xué)副教授。1911年4月－1912年7月在捷克的布拉格德國大學(xué)任教。（2）母校的召喚。與格羅斯曼愉快的合作-引力問題再探。家庭出現(xiàn)裂痕，愛爾沙的出現(xiàn)。1914年2月離開蘇黎世回到德國。愛因斯坦的相對(duì)論研究在世界范圍引起相當(dāng)大的反響，受邀參加國際性的科學(xué)研討會(huì)，并與洛倫茲、瑪麗·居里、普朗克等科學(xué)巨星成為好朋友，愛因斯坦逐漸走向科學(xué)耀眼的舞臺(tái)。15高一七班回到德國：幸還是不幸（1）德國的召喚（1914-1933年）：愛因斯坦受普朗克之邀于1914年4月來到柏林的普魯士科學(xué)院。柏林在科學(xué)界很有吸引力，有各門學(xué)科的世界一流科學(xué)家。（2）第一次世界大戰(zhàn)（1914年8月—1918年11月）：8月1日，德向俄宣戰(zhàn)，3日，向法宣戰(zhàn)，4日，英向德國開戰(zhàn)。第二次世界大戰(zhàn)（1939年9月1日—1945年8月15日）德國閃擊波蘭為起點(diǎn)。各國科學(xué)家也隨之轉(zhuǎn)入了戰(zhàn)爭。愛因斯坦開始走向反德國軍國主義之路。希特勒在第二次世界大戰(zhàn)中屠殺600萬猶太人，愛因斯坦與猶太民族的復(fù)雜感情，“同化”16高一七班回到德國：幸還是不幸（4）1921年，愛因斯坦因光電效應(yīng)研究而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，他的研究推動(dòng)了量子力學(xué)的發(fā)展。

（3）1919年，愛因斯坦成為世界名人。廣義相對(duì)論的光彎曲預(yù)言被英國科學(xué)家證實(shí)。一項(xiàng)天文學(xué)的發(fā)現(xiàn)，超越了世俗的沖突，撥響了人們敏感的心弦。科學(xué)無國界。訪問美國、英國、法國、日本（1922年）、巴勒斯坦。愛因斯坦與中國（蔡元培1000美元）。17高一七班在美國（1）在美國（1933年-1955年）在普林斯頓研究所。主要研究：進(jìn)一步加工相對(duì)論；對(duì)量子力學(xué)的批判；“統(tǒng)一場論”，解決量子理論的種種問題。愛因斯坦的家庭：子女，一女二男；與米列娃、愛爾莎的感情。愛因斯坦一生既為科學(xué)事業(yè)奮斗終身，也為反對(duì)戰(zhàn)爭、世界和平和爭取人權(quán)、思想自由而貢獻(xiàn)了自己后半生的精力。主要成就：提出相對(duì)論及質(zhì)能方程、解釋光電效應(yīng)、推動(dòng)量子力學(xué)的發(fā)展。18高一七班經(jīng)典物理學(xué)的危機(jī)17至18世紀(jì)經(jīng)典物理學(xué)已經(jīng)發(fā)展到了完整、系統(tǒng)和成熟階段，一些科學(xué)家還根據(jù)萬有引力定律計(jì)算出了海王星和冥王星的位置，證明了經(jīng)典物理學(xué)的準(zhǔn)確性、科學(xué)性和可預(yù)見性。但是，經(jīng)典物理學(xué)是以日常生活中常見的低速運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)為研究對(duì)象的，一旦進(jìn)入光速運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)典物理學(xué)的某些結(jié)論就變得不準(zhǔn)確。以牛頓力學(xué)為代表的經(jīng)典物理學(xué)無法解釋19世紀(jì)末以來的物理學(xué)新發(fā)現(xiàn)，如：微觀世界，原子，宇宙放射線，高速光學(xué)元素的放射性、電子運(yùn)動(dòng)、黑體輻射、光電效應(yīng)等，看來經(jīng)典物理學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀已經(jīng)不合時(shí)宜。這種狀況隨著20世紀(jì)以來科學(xué)研究的不斷深入而日益顯現(xiàn)，物理學(xué)只有來一番徹底的革命，才能適應(yīng)科學(xué)研究的新形勢(shì)。在這種背景下，相對(duì)論與量子論應(yīng)運(yùn)而生。19高一七班二、主要貢獻(xiàn)1、狹義相對(duì)論的提出時(shí)間：1905年標(biāo)志：《論物體的電動(dòng)力學(xué)》基本原理：相對(duì)性；光速不變?cè)硪饬x:相對(duì)論揭示了時(shí)空、物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)和引力之間的統(tǒng)一性，奠定了系統(tǒng)、科學(xué)物質(zhì)觀和時(shí)空觀，為人們認(rèn)識(shí)宏觀宇宙打開了一個(gè)新的窗口。它（相對(duì)論）與量子理論一起構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱，并為物理學(xué)的發(fā)展帶來革命性的變化。2、廣義相對(duì)論的提出標(biāo)志-----1916年《廣義相對(duì)論基礎(chǔ)》基本原理：等效原理；廣義相對(duì)性德國著名物理學(xué)家普朗克讀完相對(duì)論的論文后感嘆道：“這是一篇非常重要的文章，一片劃時(shí)代的的文獻(xiàn)，將會(huì)引起非常激烈的辯論。在歷史上，只有圍繞著哥白尼的學(xué)說才有過。”“這是物理學(xué)上的一場偉大的革命。”20高一七班3、推動(dòng)量子力學(xué)的發(fā)展1905年愛因斯坦提出光量子假說，解決經(jīng)典物理學(xué)無法解釋的光電效應(yīng)問題。它的研究進(jìn)一步推動(dòng)了量子力學(xué)的發(fā)展。

1921年因光電效應(yīng)研究獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。二、重要貢獻(xiàn)21高一七班和平的堅(jiān)定捍衛(wèi)者一戰(zhàn)時(shí):發(fā)起成立反戰(zhàn)團(tuán)體“新祖國同盟”一戰(zhàn)后:積極致力于恢復(fù)各國人民的相互諒解二戰(zhàn)前（30年代）：呼吁各國人民為和平而斗爭，遭到納粹分子的迫害，被迫移居美國二戰(zhàn)時(shí):建議羅斯福搶在納粹之前研制原子彈痛心原子彈爆炸引起的大量平民傷害冷戰(zhàn)時(shí):發(fā)表了反核戰(zhàn)的《羅素-愛因斯坦宣言》

有鑒于在未來的世界大戰(zhàn)中核武器肯定會(huì)被運(yùn)用，而這類武器肯定會(huì)對(duì)人類的生存產(chǎn)生威脅，我們號(hào)召世界各政府體會(huì)并公開宣布他們的目的不能發(fā)展成世界大戰(zhàn)，而我們號(hào)召它們，因此在解決它們之間的任何爭執(zhí)時(shí)應(yīng)該用和平手段。我們將結(jié)束人類的生存呢，還是人類將結(jié)束戰(zhàn)爭？22高一七班偉大的人格力量平凡簡樸的生活作風(fēng)謙遜善良純樸的偉大人格不崇拜偶像、漠視獎(jiǎng)勵(lì)的做人準(zhǔn)則