『壹』 愛因斯坦對傳統物理領域有何貢獻
愛因斯坦是人類歷史上最具創造性才智的人物之一。他一生中開創了物理學的四個領域:狹義相對論、廣義相對論、宇宙學和統一場論。他是量子理論的主要創建者之一,在分子運動論和量子統計理論等方面也做出了重大貢獻。
『貳』 愛因斯坦在物理學方面有什麼突出貢獻
阿爾伯特?愛因斯坦,1879年3月14日出生在德國西南的烏爾姆城,一年後隨全家遷居慕尼黑。他父母都是猶太人。愛因斯坦小時候並不活潑,3歲多還不會講話,9歲時講話還不很通暢,所講的每一句話都必須經過吃力但認真的思考,這使得他的父母甚至擔心他可能是智力遲鈍的兒童。據說在1894年愛因斯坦還被慕尼黑中學斥退,學校認為他「調皮搗蛋」。他對德國事物的仇恨加深,不願再作一位德國公民。他說服他的父親,為他申請放棄公民資格,這個要求1896年得到當局批准。他事實上沒有國籍,直到1901年他才獲得瑞士公民資格。
愛因斯坦在瑞士阿勞受完中學教育後,於1896年在第二次嘗試中通過了入學考試,進入蘇黎世瑞士聯邦理工學院。畢業後愛因斯坦因沒有得到一個學術職位,只好以做家庭教師為業,直到1902年他才在伯爾尼瑞士專利局得到一個第三等技術員的職務。他在這里繼續思考和研究物理學上的問題。1905年,他在《物理學年鑒》雜志上發表了4篇論文,都是指導20世紀物理學前進的著作。
1905年,愛因斯坦在狹義相對論、光電效應和布朗運動三個不同領域里取得了重大成果,表現出驚人的才智。但是,當時科學界對此作出響應的人寥寥無幾,法國著名科學家朗之萬曾對愛因斯坦說,全世界只有幾個人知道什麼是相對論。大多數人是懷疑的,有的甚至堅決反對。這是因為伽利略和牛頓創立的古典力學理論體系,經歷了200年的發展後取得了輝煌成就。盡管舊的理論體系和新的事實之間出現了尖銳的矛盾,但許多物理學家仍不能擺脫它的束縛。他們力圖把新的實驗事實和物理現象容納在舊的理論框架中,但愛因斯坦卻不迷信前人,他探索著把相對論推廣到更為廣泛的運動情況中去。為此他又研究了整整10年。1916年,愛因斯坦發表了總結性論著《廣義相對論原理》。
19世紀末,麥克斯韋電磁場理論和牛頓力學趨於完善,一些物理學家認為「物理學的發展實際上已經結束」,但當人們運用伽利略變換解釋光的傳播等問題時,發現一系列尖銳矛盾,對經典時空觀產生了疑問。愛因斯坦針對這些問題,提出物理學中新的時空觀,建立了可與光速相比擬的高速運動物體的規律,創立了狹義相對論。
狹義相對論的基本原理是:(1)在一切慣性系中,基本物理定律都是相同的,稱為狹義相對性原理。(2)在任何慣性系中,真空中的光速都相同,恆定地等於c,且與光源的運動無關,稱為光速不變原理。由此得出時間和空間各量從一個慣性系變換到另一慣性系時,應滿足洛侖茲變換,而不是伽利略變換,並導出許多重要結論,主要有:量度物體長度時,運動物體沿運動方向的長度比靜止時縮短,即尺縮效應;量度物體的時間歷程時,運動物體的時間進程比靜止時長,運動的鍾比靜止的鍾走得慢,即鍾慢效應;物體的質量隨運動速度的增大而變大;質量為m的物體具有的總能量為E=mc2(質能關系式);任何物體的速度不可能超過光速c等,這些結論與大量的高速(接近光速)運動的粒子的經驗事實相符合,特別是在原子核能釋放中,質能關系式被具體化,使人類進入原子能時代,為電磁場、核力場和弱力場理論的進一步發展奠定了基礎。上述理論從相對性原理出發,而且只對慣性系有效,稱為狹義相對論。
相對論使人類的時空觀發生革命性變化,摒棄了牛頓提出的時間、空間與物質運動無關的所謂絕對時間和絕對空間觀念,發現時間、空間、物質及其運動的緊密聯系,為辯證唯物主義提供了典型事實。
在狹義相對論基礎上,愛因斯坦根據同一物體的慣性質量(由牛頓第二定律決定的質量)和引力質量(由萬有引力定律決定的質量)總相等的實驗事實,運用「思想實驗」得出重要結論:在局部空間里,加速系統中的觀察者看到的所有物理現象等同於在引力場中靜止觀察者看到的現象。如一個升降機在沒有引力的空間上升,加速度與地球重力加速度相同,機內觀察者觀察到自由釋放的物體下落的規律與站在地面上的人觀察自由落體運動所得的規律完全一樣。這時機內的人可以認為物體下落是受一個力(慣性力)作用的結果。愛因斯坦引入等效原理,即在一個小體積范圍內萬有引力和某一加速系中的慣性力互相等效,同時把狹義相對論原理推廣為廣義相對性原理,即物理學的基本規律乃至對於任何參考系都相同的自然規律,具有相同的數學形式。以這兩個原理為基礎建立的理論,適用於一切參考系,稱為廣義相對論。
廣義相對論得出一系列重要結論,認為時間空間將因物質的存在和分布變得不均勻,即發生「時空彎曲」,揭示物質與其存在形式的緊密聯系,空間並不是歐幾里德的「平直空間」或牛頓的「絕對空間」;並認為這種「時空彎曲」是產生萬有引力的原因,據此建立了引力場論;認為狹義相對論是廣義相對論在沒有萬有引力場時的特殊情況。廣義相對論對現代物理學和現代哲學產生了巨大影響,奠定了現代理論天體物理學基礎。廣義相對論作出三個重要實驗預言:光線在引力場中將彎曲,水星近日點的移動和光在引力場中光譜線會發生紅移。
愛因斯坦建立廣義相對論時認為:宇宙中不僅充滿運動著的物質——電磁場,同時存在另一種運動著的物質——引力場。運動的帶電粒子產生在空間傳播的變化的電磁場,形成電磁波;運動的物體產生在空間傳播的變化的引力場,形成引力波。一切具有質量的物質都應相互吸引,而不管該質量的起源如何。光既然具有質量,也應和其他物質通過引力場的傳遞相互吸引,得出引力場和電磁場的存在導致「時空彎曲」結論,物質集中的地方是引力場「濃密」的地方,也是時空彎曲最大的地方,這種時空彎曲產生質量的吸引效應——萬有引力。
愛因斯坦在建立電磁場和引力場統一理論——統一場論(愛因斯坦認為,電力、磁力與重力是一個東西的三種表現,如同水、冰和水蒸氣都是由H2O組成一樣。統一場就是要把電力、磁力與重力聯系在一起,而成為宇宙中的一個基本的宇宙力場,也就是統一場。反過來說,統一場是由電力、磁力和重力這三個基本力互相演變與斥合來決定宇宙的性質。宇宙中充滿許多重力波和磁力線,只要你知道怎樣去利用,它就可以為你服務。)中進一步認為,場和實物沒有本質區別,實物所在地就是場聚集的地方,「拋出去的石子就是變化著的場(引力波),在變化著的場中場強最大的態以石子的速度穿過空間。」連續的「場是惟一的實在」。
愛因斯坦相對論的計算方法,實在令人不可思議:如果以每秒26萬公里的速度移動,其相對位置的鍾表就會以二倍的速度運轉。在移動的速度上,不僅時間,就是物體的大小和質量也會發生變化。假如在這種超高速下,把頭部向前傾並繼續前進,身長可能會比平常縮短一半(有個人為證明這點,嘗試用尺測量了一下,結果無法測量出來,因為尺子也受到同樣作用的影響)。
總之,沒有絕對的時間、空間,也沒有絕對的運動;一切可觀察的原理都是相對的。
可是,除了說明水星軌道的特殊性以外,幾乎無法推測這個理論的正確性。而要抓住以光速運動的物理動態來印證這個理論的機會,幾乎等於零。所以,愛因斯坦起初也不敢相信,後來經過長期的觀察,發現了光線接近太陽時所產生的折射狀態,才敢確定自己的想法是正確的。然而,大多數科學家對此推論不置可否。
1919年出現的日蝕現象,提供了證實的良機。通常日蝕時,赤道地帶都是日全蝕。英國皇家學會派了兩支觀測隊到赤道地區,一隊到巴西,另一隊到幾內亞灣。最終驗證了愛因斯坦理論的正確。
量子物理與相對論同為近代物理兩大支柱,不過前者為集體創作,後者卻幾乎是愛因斯坦一人的心血。單憑這一點,若要挑選本世紀最具代表性的物理大師,愛因斯坦就當之無愧。
愛因斯坦在科學思想上的貢獻,在歷史上也許只有牛頓和達爾文可以媲莢。相對論原理的建立是人類對自然界認識過程中的一次飛躍。相對論圓滿地把傳統物理學包括在自身的理論體系之中。廣義相對論開闊了人類的視野,使科學研究的范圍從無限小的微觀世界直至無限大的宏觀世界。今天,相對論已成為原子能科學、宇宙航行和天文學的理論基礎,被廣泛運用於理論科學和應用科學之中。愛因斯坦的偉大成就——相對論,是自然科學發展史上的一個劃時代的里程碑。
『叄』 愛因斯坦的貢獻有哪些
有相對論創立,光電效應,能量守恆,宇宙常數等。
阿爾伯特·愛因斯坦,出生於德國巴登-符騰堡州烏爾姆市,現代物理學家。愛因斯坦出生於德國烏爾姆市的一個猶太人家庭。1900年畢業於瑞士蘇黎世聯邦理工學院,入瑞士國籍。1905年,愛因斯坦獲蘇黎世大學物理學博士學位,並提出光子假設、成功解釋了光電效應。
1915年創立廣義相對論,1933年移居美國、在普林斯頓高等研究院任職,1940年加入美國國籍同時保留瑞士國籍。1955年4月18日,愛因斯坦於美國新澤西州普林斯頓逝世,享年76歲。
愛因斯坦的理論為核能的開發奠定了理論基礎,為幫助對抗納粹,他曾在利奧·西拉德等人的協助下曾致信美國總統富蘭克林·羅斯福、直接促成了曼哈頓計劃的啟動,而二戰後他積極倡導和平、反對使用核武器,並簽署了《羅素—愛因斯坦宣言》。
後世紀念:
1965年到1978年,美國郵局曾發行一套「著名美國人」系列郵票,其中包括愛因斯坦,面值8美分。1990年《時代》雜志將愛因斯坦評選為20世紀風雲人物。
『肆』 愛因斯坦在物理學上有哪些重要的貢獻
1921年諾貝爾物理學獎授予德國柏林馬克斯·普朗克物理研究所的愛因斯坦(Allbert Einstein ,1879-1955),以表彰他在理論物理學上的發現,特別是發現了光電效應的定律.
眾所周知,愛因斯坦是20世紀最傑出的理論物理學家.愛因斯坦最重要的科學貢獻是在1905年創建了狹義相對論.然而在頒發1921年諾貝爾物理學獎時,卻隻字不提相對論的建立.諾貝爾委員會特別申明,授予愛因斯坦諾貝爾物理學獎不是由於他建立了相對論,而是"為了表彰他在理論物理學上的研究,特別是發現光電效應的定律"。
諾貝爾物理學獎委員會主席奧利維亞(Aurivillus)為此專門寫信給愛因斯坦,指明他獲獎的原因不是基於相對論,並在授獎典禮上解釋說:因為有些結論目前還正在接受嚴格的驗證。這件事說明了20世紀初,人們對待新的科學觀念是何等的保守。當然,即使是只限於光電效應定律的發現,愛因斯坦也早就該獲得最高的科學嘉獎了。
量子假說是普朗克在1900年根據黑體輻射的實驗和理論作出的大膽嘗試。這是物理學發展史中的一個里程碑。但是他的量子概念只限於輻射的發射和吸收。愛因斯坦是在他的基礎上,把量子概念進一步發展成為光量子理論。愛因斯坦總結了光學發展中微粒說和波動說兩種理論長期爭論的歷史,認為光能量的不連續分布不但可以解釋黑體輻射的規律,也應能解釋光致發光、紫外光產生陰極射線(即光電效應)、電離現象等實驗事實。1905年,他在「關於光的產生和轉化的一個試探性觀點」一文(圖21-1)中提出了這一理論,認為光輻射的能量是一束一束地集中在光子(或光量子)上,光子的能量是E=hν,式中ν是光的頻率,h是普朗克常數。愛因斯坦根據能量守恆原理,得:
eV=hν-W
其中e為電子電荷,V為遏止電壓,eV等於電子逸出金屬表面的最大動能,W為電子逸出金屬表面需作的功。這個方程就叫愛因斯坦光電方程。在這個方程中不出現光的強度,可見電子的最大速度與光強無關。這個方程不但解釋了遏止電壓,而且還預言遏止電壓與頻率的線性關系。然而這個線性關系在1905年愛因斯坦發表論文時,還沒有人從實驗中得到過,因為要測量不同頻率下純粹由光輻射引起的微弱電流並不是一件容易的事。一方面是由於理論沒有得到實驗的驗證;另一方面,勒納德(P.Lenard)的觸發假說佔了上風,更重要的是,經典理論的傳統觀念束縛了人們的思想,因此,愛因斯坦的光量子理論和光電方程長期沒有得到普遍承認。甚至相信量子概念的一些著名物理學家都反對他,就連能量子假說的提出者普朗克自己也持否定態度,認為愛因斯坦走得太遠了。
為了檢驗愛因斯坦的光電方程,實驗物理學家開展了全面的實驗研究。主要困難在於電極表面有接觸電勢差存在,氧化膜也會影響實驗結果。只是經過許多人長期的研究,才逐漸克服這些困難。直到1914年,密立根作出了關鍵性的實驗,精確可靠地對愛因斯坦的光電方程進行全面的驗證。到了這個時候,愛因斯坦的光電效應理論才得到科學界的普遍接受。
愛因斯坦創建相對論雖然沒有列入1921年諾貝爾物理學獎的成果之中,但是世人早已普遍把這項成果看成是愛因斯坦最偉大的科學貢獻。當然,這也是由於愛因斯坦善於批判地繼承前人的遺產所作出的創造性成果。應該說,在愛因斯坦之前,物理學已經為相對論的問世准備了必要的條件。首先是麥克斯韋的電磁理論。這個理論不但把電學和磁學統一為一體,而且還預見到了電磁波的傳播速度等於光速。其次是光學實驗,19世紀後半葉,光速的精確測定為光速的不變性提供了實驗依據。然而,這個結論卻與力學中的伽利略變換相抵觸。邁克耳孫-莫雷實驗為代表的以太漂移實驗和其它許多實驗得到互相矛盾的結果。為了解決這些矛盾,洛倫茲在1892年一方面提出了長度收縮假說,用以解釋以太漂移的零結果;另一方面發展了動體的電動力學。他假設以太是絕對靜止的,從他的電磁理論推出了菲涅耳曳引系數。隨後,又在1895年與1904年先後建立一階與二階變換理論,他力圖使電磁場方程適用於不同的慣性坐標系。然而盡管他的理論能夠解釋一些現象(例如能解釋為什麼探測不到地球相對於以太的運動),但卻是在保留以太的前提下,採取修補的辦法,人為地引入了大量假設,致使概念繁瑣,理論龐雜,缺乏邏輯的完備性和體系的嚴密性。
法國著名科學家龐加萊對洛倫茲理論起過積極作用。他在1895年就對用長度收縮假說解釋以太漂移的零結果表示不同看法。他提出了相對性原理的概念,認為物理學的基本規律應該不隨坐標系變化。他的批評促使洛倫茲提出時空變換的方程式。1904年龐加萊正式表述了相對性原理。他在一次演說中講道:「根據這個原理,無論對於固定的觀察者還是對於正在作勻速運動的觀察者,物理定律應該是相同的。因此沒有任何實驗方法可以用來識別我們自身是否處於勻速運動之中。」龐加萊還對洛倫茲理論進行加工整理,使它的數學形式更加簡潔。然而龐加萊也沒有跳出絕對時空觀的框架,他們已經走到了狹義相對論的邊緣,卻沒能創立狹義相對論。歷史的重任只能由沒有傳統思想包袱而有獨立批判精神的年輕學者愛因斯坦來承擔。深入的哲學思考,使他具有強烈的批判精神。他在年輕時閱讀了戴維、休謨、恩斯特,特別是馬赫的哲學著作。康德的《純粹理性批判》,馬赫的《力學史評》都給了他深刻的影響。1902年前後,愛因斯坦和幾位年輕朋友組成「奧林比亞科學院」,每晚聚在一起,研讀斯賓諾莎、休謨、龐加萊等人的科學和哲學著作。斯賓諾莎關於自然界統一的思想,休謨的時空觀,馬赫對牛頓絕對時空觀的批判都引起愛因斯坦極大的興趣。愛因斯坦很了解電磁理論發展中遇到了一個難以克服的矛盾,這就是當把電磁理論運用到運動物體時,在理論體繫上出現了明顯的不自洽。由此得出的結論不能夠用普通力學知識解釋,這個知識就是大家都知道的速度相加原理。是在舊理論框架中修修補補,還是與傳統觀念徹底決裂?每位研究電磁理論的物理學家都面臨著這樣一個問題。許多著名的物理學家大都傾向於前者,有的人下了很大功夫來修補已有的電磁理論,雖取得了一定進展,但是越修補,問題就越復雜。只有那些具有無畏精神、沒有包袱的科學家,才能擺脫傳統的束縛。愛因斯坦在這方面給我們作出了光輝的範例。
愛因斯坦1879年3月14日出生於德國烏耳姆一個經營電器作坊的小業主家庭里。一年後,全家遷居慕尼黑。父親和任電氣工程師的叔父在那裡合辦了一個為電站和照明系統生產電機、弧光燈和電工儀表的電器工廠。在叔父的影響下,愛因斯坦較早地受到科學和哲學的啟蒙。但愛因斯坦小時並不顯得才華出眾,很晚才會說話,直到5歲還說不清楚,曾被醫生認為發育不正常。不過,小阿爾伯特很愛思考,總是向大人盤問「為什麼?」四五歲時,他就有強烈的求知慾,常對新鮮事物感到新奇。例如:對指南針曾發生過濃厚興趣。後來對幾何定理的神奇也深有觸動。1894年,全家遷到義大利米蘭,愛因斯坦留在慕尼黑上中學,他厭惡德國學校窒息自由思想的軍國主義教育,後來放棄學籍也去了米蘭,1895年轉學瑞士阿勞市的州立中學。愛因斯坦16歲就通過自學掌握了微積分。愛因斯坦最喜歡的是電磁學,這也許跟他的家庭背景有聯系,父親和叔父的電氣作坊涉及許多電氣問題,叔父本人是電氣工程師,曾獲得多項發明專利。1896年愛因斯坦進蘇黎世聯邦工業大學學習物理學。就在學習過程中,愛因斯坦開始了創新活動。
他從16歲起就在思考一個問題:「如果我以速度c(真空中的光速)追隨光線運動,我應當看到這樣一條光線,就好像一個在空中振盪著而停滯不前的電磁場。可是無論是依據經驗,還是按照麥克斯韋方程,看來都不會有這樣的事情」。愛因斯坦百思不得其解。隨著年齡的增長,他對電磁學的學習和研究越加深入,也越來越感到當時電磁學的內容存在許多問題,無法解決這一矛盾。後來,他讀到洛倫茲1895年關於電動力學的論文,對洛倫茲提出的方程發生了興趣。他很欣賞洛倫茲方程不但適用於真空中的參照系,而且適用於運動物體的參照系。當時他試圖用洛倫茲的理論解決追光問題,但卻發現要保持洛倫茲方程對以光速運動的參照系同樣有效,必然導致光速不變的結論,而光速不變的結論明顯地與力學的速度合成法則相抵觸。為什麼這兩個基本原理會互相抵觸呢?這裡面必有原因,愛因斯坦日夜苦思。
經過十年的思考,終於在1905年的一天,他突然找到了解決問題的關鍵。在伯爾尼的朋友貝索偶然間幫他擺脫了困境。那是一個晴朗的日子,他帶著這個問題訪問了貝索。兩人認真討論了這個問題的每一個細節。忽然愛因斯坦領悟到這個問題的症結所在。他想到時間概念有問題,不可能絕對地確定時間,在時間和信號速度之間應該有不可分割的聯系。建立了這一新概念,愛因斯坦心裡豁然開朗,第一次徹底地解決了這個難題。不出五個星期,愛因斯坦就勢如破竹地擬就了整個狹義相對論的框架,並以「論動體的電動力學」為題發表(圖21-2)。其時他不過是一位26歲默默無聞的專利局三級技術員。
狹義相對論建立之後,愛因斯坦並不就此止步,他繼續研究狹義相對論沒有解決的問題。例如:為什麼慣性坐標系在物理學中比其它坐標系更優越?為什麼慣性質量會隨能量變化?為什麼一切物體在引力場中下落都具有同樣的加速度?愛因斯坦堅信這些問題可以得到解決,因為自然界應該是和諧、統一的,他認識到狹義相對論並不是萬能的,必須進一步發展。
從1907年起,愛因斯坦就在思考如何突破狹義相對論的框架,以解決慣性與重量之間的不協調。跟狹義相對論的創建經過一樣,他又是經過長時間的苦思,終於有一天找到了突破口。當時他正坐在伯爾尼專利局的辦公室里,腦子里突然閃現了一個念頭:如果一個人正在自由下落,他決不會感到他沒有重量。他想:下落的人正在作加速運動,可是在這個加速參照系中,他有什麼感覺?他怎樣判斷面前發生的事情?可見,引力場對物體的引力作用和物體的加速運動是等效的。在這個基礎上,愛因斯坦在1916年發表了總結性論文:《廣義相對論的基礎》。愛因斯坦對自己創建的相對論充滿信心。他當然很關心這個理論是否符合實際,是不是真正反映了客觀世界的規律性。所以他特別提出了許多實驗檢驗相對論的方案,既包括狹義相對論,也包括廣義相對論。
例如,愛因斯坦曾經預言,根據廣義相對論,引力場中光線會發生彎曲現象。通過這一彎曲現象的測量,有可能驗證廣義相對論。愛因斯坦1911年著文指出,光線經過太陽附近會由於太陽引力的作用而產生的彎曲偏角應為0.83″,並且指出這一現象可在日全蝕時進行觀測。1916年愛因斯坦又一次研究這一問題,重新計算的結果為1.7″。1919年日全蝕期間,英國皇家學會派出天文學家愛丁頓等人赴西非和拉美觀測。兩處觀測的結果分別為1.61″和1.98″,與理論計算基本相符。這件事使愛因斯坦名聲大振。到了這個時候,相對論才得到人們的重視。1921年愛因斯坦獲得諾貝爾物理學獎,雖然沒有提到相對論,但是頒獎是在1919年日全蝕觀測之後,顯然是因為事實證明了愛因斯坦理論的正確性。而愛因斯坦在領取諾貝爾獎時所作的演說詞題目就是:「相對論的基本思想和問題」。
『伍』 愛因斯坦對物理學的主要貢獻
十九世紀末期是物理學的變革時期,愛因斯坦從實驗事實出發,從新考查了物理學的基本概念,在理論上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推動了天文學的發展。他的量子理論對天體物理學、特別是理論天體物理學都有很大的影響。理論天體物理學的第一個成熟的方面——恆星大氣理論,就是在量子理論和輻射理論的基礎上建立起來的。愛因斯坦的狹義相對論成功地揭示了能量與質量之間的關系,解決了長期存在的恆星能源來源的難題。近年來發現越來越多的高能物理現象,狹義相對論已成為解釋這種現象的一種最基本的理論工具。其廣義相對論也解決了一個天文學上多年的不解之謎,並推斷出後來被驗證了的光線彎曲現象,還成為後來許多天文概念的理論基礎
『陸』 愛因斯坦在物理上有哪些成就
愛因斯坦(Albert Einstein,1879-1955),舉世聞名的德裔美國科學家,現代物理學的開創者和奠基人。
愛因斯坦1900年畢業於蘇黎士工業大學,1909年開始在大學任教,1914年任威廉皇家物理研究所所長兼柏林大學教授。後被迫移居美國,1940年入美國籍。
十九世紀末期是物理學的變革時期,愛因斯坦從實驗事實出發,從新考查了物理學的基本概念,在理論上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推動了天文學的發展。他的量子理論對天體物理學、特別是理論天體物理學都有很大的影響。理論天體物理學的第一個成熟的方面--恆星大氣理論,就是在量子理論和輻射理論的基礎上建立起來的。愛因斯坦的狹義相對論成功地揭示了能量與質量之間的關系,解決了長期存在的恆星能源來源的難題。近年來發現越來越多的高能物理現象,狹義相對論已成為解釋這種現象的一種最基本的理論工具。其廣義相對論也解決了一個天文學上多年的不解之謎,並推斷出後來被驗證了的光線彎曲現象,還成為後來許多天文概念的理論基礎。
愛因斯坦對天文學最大的貢獻莫過於他的宇宙學理論。他創立了相對論宇宙學,建立了靜態有限無邊的自洽的動力學宇宙模型,並引進了宇宙學原理、彎曲空間等新概念,大大推動了現代天文學的發展。
他在1921年獲得諾貝爾物理學獎,但不是因為相對論這個偉大成就,而是量子理論,因為在他提出相對論的時候,幾乎所有科學家都認為是一種謬論,而後來事實證明相對論是一個偉大的發現,當時間已經過去好幾年了,為了補償,評獎協會就以量子理論的成就頒給了他諾貝爾獎
『柒』 愛因斯坦對物理學作出了怎樣的貢獻
1、相對論
相對論認為,光速在所有慣性參考系中不變,它是物體運動的最大速度。由於相對論效應,運動物體的長度會變短,運動物體的時間膨脹。但由於日常生活中所遇到的問題,運動速度都是很低的(與光速相比),看不出相對論效應。
愛因斯坦在時空觀的徹底變革的基礎上建立了相對論力學,指出質量隨著速度的增加而增加,當速度接近光速時,質量趨於無窮大。他並且給出了著名的質能關系式:E=mc^2,質能關系式對後來發展的原子能事業起到了指導作用。
2、光電效應
光電效應里,電子的射出方向不是完全定向的,只是大部分都垂直於金屬表面射出,與光照方向無關,光是電磁波,但是光是高頻震盪的正交電磁場,振幅很小,不會對電子射出方向產生影響。
3、能量守恆
E=mc²,物質不滅定律,說的是物質的質量不滅;能量守恆定律,說的是物質的能量守恆。
雖然這兩條偉大的定律相繼被人們發現了,但是人們以為這是兩個風馬牛不相關的定律,各自說明了不同的自然規律。甚至有人以為,物質不滅定律是一條化學定律,能量守恆定律是一條物理定律,它們分屬於不同的科學范疇。
4、宇宙常數
愛因斯坦在提出相對論的時候,曾將宇宙常數(為了解釋物質密度不為零的靜態宇宙的存在,他在引力場方程中引進一個與度規張量成比例的項,用符號Λ表示。該比例常數很小,在銀河系尺度范圍可忽略不計。只在宇宙尺度下,Λ才可能有意義,所以叫作宇宙常數。
(7)愛因斯坦在物理哪些方面有貢獻擴展閱讀:
愛因斯坦的早年個人經歷:
1879年3月14日上午11時30分,愛因斯坦出生在德國烏爾姆市班霍夫街135號。父母都是猶太人。1888年(9歲),阿爾伯特·愛因斯坦入路易波爾德高級中學學習。在學校受宗教教育,接受受戒儀式,弗里德曼是指導老師。
1889年(10歲),在醫科大學生塔爾梅引導下,讀通俗科學讀物和哲學著作。
1891年(12歲),愛因斯坦自學歐幾里德幾何,對數學感到狂熱的喜愛,同時開始自學高等數學。
1892年(13歲),愛因斯坦開始讀康德的著作。
1894年(15歲),愛因斯坦一家人移居義大利。
1895年(16歲),愛因斯坦自學完微積分。同年,愛因斯坦在瑞士理工學院的入學考試失敗。愛因斯坦開始思考當一個人以光速運動時會看到什麼現象。對經典理論的內在矛盾產生困惑。
1896年(17歲),愛因斯坦獲阿勞中學畢業證書。10月29日,愛因斯坦遷居蘇黎世並在瑞士聯邦理工學院就讀。
『捌』 愛因斯坦在理論物理上最大的貢獻是什麼
最大的貢獻就如同你所說:相對論——「
質能關系
」
除此之外還有
光電效應
1905年,愛因斯坦提出光子假設,成功解釋了光電效應,因此獲得1921年
諾貝爾物理獎
。
『玖』 愛因斯坦在物理方面有什麼成就
愛因斯坦(1879~1955年)是德國著名的物理學家,猶太人。生於德國一小業主之家。獲瑞士蘇黎世大學哲學博士學位,曾任柏林皇家學會物理研究所所長。他發明了「相對論」,使科學和哲學研究發生革命性變革。1921年獲諾貝爾物理學獎金。他一生崇尚科學和民主,追求真理和光明,畢生致力於國際和平事業。
『拾』 愛因斯坦的主要貢獻有哪些
愛因斯坦是人類歷史上最具創造性才智的人物之一,他的主要貢獻有:他一生中開創了物理學的四個領域:狹義相對論、廣義相對論、宇宙學和統一場論。他是量子理論的主要創建者之一,在分子運動論和量子統計理論等方面也做出了重大貢獻。