哪些工作体现了物理学家的

㈠ 我国物理学家做出的贡献

我国近代物理学奠基人之一——叶企孙
（1898—1977）
沈克琦

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叶企孙，物理学家、教育家，我国近代物理学奠基人之一。与合作者一起利
用X射线短波限与加速电压的关系测定普朗克常数，获得当时该方法最精确的实验数据。精确测量铁、镍、钴在静止液体高压强下的磁性，对高压磁学做出开创性的贡献。创办清华大学物理系、北京大学磁学专门组。为我国高等教育事业和科学事业做出卓越贡献，培养出一大批着名科学家。

叶企孙，名鸿眷，以字行。1898年7月16日生于上海县唐家弄一书香门第。父叶景沄，前清举人，国学造诣很深，藏书七八千册；对西洋现代科学及其应用亦多涉猎，曾着文宣扬沈括倡议的历法，能指出28宿位置及图形；曾偕黄炎培等赴日考察教育约半年；1905年任上海县立敬业学校校长，兼养正学校校长。叶企孙幼入私塾，1907年入敬业学校，1913年入清华学校。1914年叶景沄应聘任清华学校国学教师。叶企孙在其父指导下阅读经史子集着名篇章和《九章算术》、《海岛算经》、《算法统宗》、《畴人传》、《梦溪笔谈》、《谈天》、《天演论》和《群学肄言》等着作，因而国学根基深厚，并为研究中国自然科学史打下扎实基础。1918年在清华学校高等科毕业后赴美，1920年6月获芝加哥大学理学学士学位，1923年6月获哈佛大学哲学博士学位。回国前访问英、法、德、荷、比等国的大学及物理研究所约5个月。他通晓英、法、德语，通过这次访问对欧洲高等教育和科研情况有了较全面的了解，这对他回国后的工作大有裨益。1924年3月回国，先后在东南大学、清华大学、西南联合大学和北京大学任教，并曾任中央研究院评议员、院士、总干事和中国科学院数理化学部常务委员、应用物理研究所专门委员、近代物理研究所专门委员、自然科学史研究所研究员、中国物理学会副会长、会长、理事长等职。叶企孙将一生献给我国高等教育事业和科学事业，功勋卓着。在“文化大革命”中他横遭诬陷，身心备受摧残，1977年1月13日病逝。

测定普朗克常数，获当时最佳数据

叶企孙在哈佛大学时，在W．杜安（Duane）教授指导下，与H．H．帕尔默（Palmen）合作，利用X射线连续谱短波限（λm）与电子加速电压（V）的关系式

Ve＝hc／λm测定普朗克常数（h）的值。他们用电位差计测V，用方解石谱仪测λm，采取一系列措施提高V和λm的测量精度和准确度，获得精度很高的V和短波限布拉格反射角的数据，其相对误差比标准电池电动势的相对误差还小。用这些实验数据和国际上当时采用的电子电量（e）、光速（c）和方解石晶格常数（d）的数值得出h＝（6556士0．009）×10－27尔格·秒。这篇论文于1921年4月在美国物理学会年会上宣读，并在美国光学会月刊及全国科学院汇刊上发表。h这一基本常数的精确测定始终是物理学家十分关注的实验研究工作，叶企孙对此做出了重要贡献。1929年，专门研究基本常数的伯奇（Birge）用叶企孙等的实验数据和e、c、d的新数值算出h＝（6．559士0．008）×10－27尔格·秒，并说误差主要来自e值的误差。这表明叶企孙等的实验数据是当时用这种方法测h的最佳数据，曾长期在国际上沿用。

在高压磁学方面做出开创性的贡献

1921年叶企孙转向磁学研究，在高压物理学家P．W．布里奇曼（Bridgman）的实验室中研究液体静压强对磁导率的影响。前人研究时压强仅达1000kg／cm2，加以在实验中考虑不周，未得出明确结论。叶企孙用布里奇曼实验室中压强可达12000gk／cm2的设备对铁、镍、钴的高压磁性进行了系统的研究，得到磁感应强度变化百分比（△B／B0）与压强、磁场强度（H）之间的定量关系。他发现，要获得正确的结果，必须使样品彻底退磁，前人所述“反常效应”实际上是退磁不完全造成的。叶企孙还对高压磁性进行理论分析，结论与实验结果定性地相符。此项研究由叶企孙独立进行，是高压磁学的重要进展，属开创性工作，因此获博士学位。成果发表在1925年美国文理科学院院刊上。布里奇曼所着《高压物理学》（1931）中“压强对磁导率的影响”这一节的主要内容就是叶企孙的工作，并说明后人即在此基础上对铁镍合金进行了一系列的研究。

乐育英才逾半世纪，功勋卓着

1924年3月叶企孙应东南大学物理系主任胡刚复之聘任副教授，讲授力学、电子论和近代物理等课程。1925年东南大学物理系第一届本科毕业，赵忠尧、施汝为均在其列，他们毕业后随叶企孙到清华大学任教。

1925年9月叶企孙任清华学校副教授，是年清华学校开始办大学本科。在1925—1928年期间，清华物理系仅叶企孙一人。他担任所有物理学理论课程的讲授，同时精心擘划，具体组织，使物理系蒸蒸日上，迅速达到国内先进水平。1929年清华大学决定开办研究院（即现在的研究生院），研究院中的物理研究所由叶企孙任所长，1930年第一名研究生陆学善入学。1937年时清华大学物理系已成为我国高水平的物理学人才培养和物理学研究基地。

叶企孙在培养人才方面有明确的指导思想。首先，他认为要建设一个高水平的物理系，必须有一批高水平的教授。为此他千方百计延聘良师，毫无门户之见。曾拟聘请颜任光、温毓庆，未成。从1928—1937年先后聘请到吴有训（1928）、萨本栋（1928）、周培源（1929）、赵忠尧（1932）、任之恭（1934）、霍秉权（1935）、孟昭英（1937）等教授。他们在叶企孙领导下团结奋斗，使清华大学物理系的教学和科研在国内名列前茅。其次，他认为：“高等学校除造就致用人才外，尚得树立一研究之中心，以求国家学术之独立。”他努力创造教授们从事研究的条件，特别是实验研究的条件。不仅从国外进口仪器设备，还想方设法创造自制仪器的条件。1931年叶企孙在德国，通过赵忠尧的介绍，聘请到哈勒（Halle）大学青年技工海因策（Heinfze）。他随叶企孙到清华制造仪器设备，直至抗战开始才转至协和医学院工作。叶企孙还将聪明好学的工友阎裕昌培养成技术水平很高的实验技术人员。1937年时物理系的主要科研方向有：周培源的相对论研究，吴有训主持的X射线吸收与散射研究，赵忠尧主持的伽马散射吸收与散射研究，萨本栋主持的电子管和电路研究。此外叶企孙指导施汝为研究氯化铬及其六水化合物的磁导率，指导赵忠尧研究清华大礼堂的声学问题，开我国磁学和建筑声学研究的先河。第三，叶企孙主张：“本系自最浅至最深之课程，均为注重于解决问题及实验工作，力戒现时高调及虚空之弊”，“科目之分配，理论与实验并重，重质而不重量”。他十分重视学生动手能力的训练，要求物理系学生学习木工、金工和机械制图等课程，自己动手制造实验设备，并做毕业论文。当时清华青年师生动手制作仪器蔚然成风，实赖叶企孙之创导。

㈡ 科学家要做些什么工作的

科学家（Scientist）这个职业给它下的定义是：对真实自然及未知生命、环境、现象及其相关现象统一性的数字化重现与认识、探索、实践、定义的专业类别贡献者。
传统上被认为科学家的专家包括:
化学家
地球物理学家
电力科学家
社会科学家
物理学家
天文学家
医学家
生理学家
生物学家
动物学家
植物学家
生态学家
神经科学家
心理学家
计算机学家
材料学家
航天学家
宇宙学家
遗传学家
病毒学家
树木学家
昆虫学家
地质学家
爬虫学家
水力学家
鱼类学家
运动医学家
鳞翅目昆虫学家
湖泊学家
矿物学家
鸟类学家
流变学家
地震学家
毒素学家
精神病学家

㈢ 高中物理课程中物理学家所作科学贡献总结

新课标高考高中物理学史(新人教版)
必修部分：（必修1、必修2 ）
一、力学：
1、1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快；并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验,证明了他的观点是正确的,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（即：质量大的小球下落快是错误的）；
2、1654年,德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验；
3、1687年,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》着作中提出了三条运动定律（即牛顿三大运动定律）.
4、17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去；得出结论：力是改变物体运动的原因,推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因.
同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向.
5、英国物理学家胡克对物理学的贡献：胡克定律；经典题目：胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比（对）
6、1638年,伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察－假设－数学推理的方法,详细研究了抛体运动.
17世纪,伽利略通过理想实验法指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去；同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它

原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向.
7、人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说.
8、17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律；
9、牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量；
10、1846年,英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈（勒维耶）应用万有引力定律,计算并观测到海王星,1930年,美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星.
9、我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖,与现代火箭原理相同；但现代火箭结构复杂,其所能达到的最大速度主要取决于喷气速度和质量比（火箭开始飞行的质量与燃料燃尽时的质量比）；
俄国科学家齐奥尔科夫斯基被称为近代火箭之父,他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念.多级火箭一般都是三级火箭,我国已成为掌握载人航天技术的第三个国家.
10、1957年10月,苏联发射第一颗人造地球卫星；
1961年4月,世界第一艘载人宇宙飞船“东方1号”带着尤里加加林第一次踏入太空.
11、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体.
12、17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三定律；牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量（体现放大和转换的思想）；1846年,科学家应用万有引力定律,计算并观测到海王星.
选修部分：（选修3-1、3-2、3-3、3-4、3-5）
二、电磁学：（选修3-1、3-2）
13、1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,并测出了静电力常量k的值.
14、1752年,富兰克林在费城通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针.
15、1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场.
16、1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖.
17、1826年德国物理学家欧姆（1787-1854）通过实验得出欧姆定律.
18、1911年,荷兰科学家昂尼斯（或昂纳斯）发现大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象.
19、19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳——楞次定律.
20、1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电流磁效应.
21、法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸,反向电流的平行导线则相斥,同时提出了安培分子电流假说；并总结出安培定则（右手螺旋定则）判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向.
22、荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）的观点.
23、英国物理学家汤姆生发现电子,并指出：阴极射线是高速运动的电子流.
24、汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素.
25、1932年,美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子.（最大动能仅取决于磁场和D形盒直径.带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同；但当粒子动能很大,速率接近光速时,根据狭义相对论,粒子质量随速率显着增大,粒子在磁场中的回旋周期发生变化,进一步提高粒子的速率很困难.
26、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律.
27、1834年,俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律.
28、1835年,美国科学家亨利发现自感现象（因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象）,日光灯的工作原理即为其应用之一,双绕线法制精密电阻为消除其影响应用之一.
四、热学（3-3选做）：
29、1827年,英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动.
30、19世纪中叶,由德国医生迈尔、英国物理学家焦尔、德国学者亥姆霍兹最后确定能量守恒定律.
31、1850年,克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,称为克劳修斯表述.次年开尔文提出另一种表述：不可能从单一热源取热,使之完全变为有用的功而不产生其他影响,称为开尔文表述.
32、1848年 开尔文提出热力学温标,指出绝对零度是温度的下限.指出绝对零度（-273.15℃）是温度的下限.T=t+273.15K
热力学第三定律：热力学零度不可达到.
五、波动学（3-4选做）：
33、17世纪,荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式.周期是2s的单摆叫秒摆.
34、1690年,荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律——惠更斯原理.
35、奥地利物理学家多普勒（1803-1853）首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应.【相互接近,f增大；相互远离,f减少】
36、1864年,英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文,提出了电磁场理论,预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础.电磁波是一种横波
37、1887年,德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测定了电磁波的传播速度等于光速.
38、1894年,意大利马可尼和俄国波波夫分别发明了无线电报,揭开无线电通信的新篇章.
39、1800年,英国物理学家赫歇耳发现红外线；
1801年,德国物理学家里特发现紫外线；
1895年,德国物理学家伦琴发现X射线（伦琴射线）,并为他夫人的手拍下世界上第一张X射线的人体照片.
六、光学（3-4选做）：
40、1621年,荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律——折射定律.
41、1801年,英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象.
42、1818年,法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射—泊松亮斑.
43、1864年,英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波；
1887年,赫兹证实了电磁波的存在,光是一种电磁波
44、1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理：
①相对性原理——不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的；
②光速不变原理——不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变.
45、爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式：.
46．公元前468-前376,我国的墨翟及其弟子在《墨经》中记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象,为世界上最早的光学着作.
47．1849年法国物理学家斐索首先在地面上测出了光速,以后又有许多科学家采用了更精密的方法测定光速,如美国物理学家迈克尔逊的旋转棱镜法.（注意其测量方法）
48．关于光的本质：17世纪明确地形成了两种学说：一种是牛顿主张的微粒说,认为光是光源发出的一种物质微粒；另一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说,认为光是在空间传播的某种波.这两种学说都不能解释当时观察到的全部光现象.
七、相对论（3-4选做）：
49、物理学晴朗天空上的两朵乌云：①迈克逊－莫雷实验——相对论（高速运动世界）, ②热辐射实验——量子论（微观世界）；
50、19世纪和20世纪之交,物理学的三大发现：X射线的发现,电子的发现,放射性的发现.
51、1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理：
①相对性原理——不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的；
②光速不变原理——不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变.
52、1900年,德国物理学家普朗克解释物体热辐射规律提出能量子假说：物质发射或吸收能量时,能量不是连续的,而是一份一份的,每一份就是一个最小的能量单位,即能量子；
53、激光——被誉为20世纪的“世纪之光”；
八、波粒二象性（3-5选做）：
54、1900年,德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出：电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份的,把物理学带进了量子世界；受其启发1905年爱因斯坦提出光子说,成功地解释了光电效应规律,因此获得诺贝尔物理奖.
55、1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时——康普顿效应,证实了光的粒子性.（说明动量守恒定律和能量守恒定律同时适用于微观粒子）
56、1913年,丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱,为量子力学的发展奠定了基础.
57、1924年,法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性；
58、1927年美、英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案.电子显微镜与光学显微镜相比,衍射现象影响小很多,大大地提高了分辨能力,质子显微镜的分辨本能更高.
十、原子物理学（3-5选做）：
59、1858年,德国科学家普里克发现了一种奇妙的射线——阴极射线（高速运动的电子流）.
60、1906年,英国物理学家汤姆生发现电子,获得诺贝尔物理学奖.
61、1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖.
62、1897年,汤姆生利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型.
63、1909－1911年,英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型.由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15m.
1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,并发现了质子.预言原子核内还有另一种粒子,被其学生乍得威克于1932年在α粒子轰击铍核时发现,由此人们认识到原子核由质子和中子组成.
64、1885年,瑞士的中学数学教师巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系.
65、1913年,丹麦物理学家波尔最先得出氢原子能级表达式；
66、1896年,法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核有复杂的内部结构.
天然放射现象：有两种衰变（α、β）,三种射线（α、β、γ）,其中γ射线是衰变后新核处于激发态,向低能级跃迁时辐射出的.衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关.
67、1896年,在贝克勒尔的建议下,玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素——钋（Po）镭（Ra）.
68、1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,发现了质子,
并预言原子核内还有另一种粒子——中子.
69、1932年,卢瑟福学生乍得威克于在α粒子轰击铍核时发现中子,获得诺贝尔物理奖.
70、1934年,约里奥－居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,发现了正电子和人工放射性同位素.
71、1939年12月,德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轰击铀核时,铀核发生裂变.63、1942年,在费米、西拉德等人领导下,美国建成第一个裂变反应堆（由浓缩铀棒、控制棒、减速剂、水泥防护层等组成）.
72、1952年美国爆炸了世界上第一颗氢弹（聚变反应、热核反应）.人工控制核聚变的一个可能途径是：利用强激光产生的高压照射小颗粒核燃料.
73、1932年发现了正电子,1964年提出夸克模型；
粒子分三大类：媒介子－传递各种相互作用的粒子,如：光子；
轻子－不参与强相互作用的粒子,如：电子、中微子；
强子－参与强相互作用的粒子,如：重子（质子、中子、超子）和介子,强子由更基本的粒子夸克组成,夸克带电量可能为元电荷.
物理学史专题
★伽利略（意大利物理学家）
对物理学的贡献：
①发现摆的等时性
②物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关
③伽利略的理想斜面实验：将实验与逻辑推理结合在一起探究科学真理的方法为物理学的研究开创了新的一页（发现了物体具有惯性,同时也说明了力是改变物体运动状态的原因,而不是使物体运动的原因）
经典题目
伽利略根据实验证实了力是使物体运动的原因（错）
伽利略认为力是维持物体运动的原因（错）
伽俐略首先将物理实验事实和逻辑推理（包括数学推理）和谐地结合起来（对）
伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去（对）
★胡克（英国物理学家）
对物理学的贡献：胡克定律
经典题目
胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比（对）
★牛顿（英国物理学家）
对物理学的贡献
①牛顿在伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯等人研究的基础上,采用归纳与演绎、综合与分析的方法,总结出一套普遍适用的力学运动规律——牛顿运动定律和万有引力定律,建立了完整的经典力学（也称牛顿力学或古典力学）体系,物理学从此成为一门成熟的自然科学
②经典力学的建立标志着近代自然科学的诞生
经典题目
牛顿发现了万有引力,并总结得出了万有引力定律,卡文迪许用实验测出了引力常数（对）
牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动（对）
牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础（对）
★卡文迪许
贡献：测量了万有引力常量
典型题目
牛顿第一次通过实验测出了万有引力常量（错）
卡文迪许巧妙地利用扭秤装置,第一次在实验室里测出了万有引力常量的数值（对）

★亚里士多德（古希腊）
观点：
①重的物理下落得比轻的物体快
②力是维持物体运动的原因
经典题目
亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动（对）
★开普勒（德国天文学家）
对物理学的贡献 开普勒三定律
经典题目
开普勒发现了万有引力定律和行星运动规律（错）
托勒密（古希腊科学家）
观点：发展和完善了地心说
哥白尼（波兰天文学家） 观点：日心说
第谷（丹麦天文学家） 贡献：测量天体的运动
威廉?赫歇耳（英国天文学家）
贡献：用望远镜发现了太阳系的第七颗行星——天王星
汤苞（美国天文学家）
贡献：用“计算、预测、观察和照相”的方法发现了太阳系第九颗行星——冥王星
泰勒斯（古希腊）
贡献：电磁波谱.
27、1924年,法国物理学家德布罗意
预言了实物粒子的波动性；
28、1897年,汤姆生
利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型.
29、1909年-1911年,英国物理学家卢瑟福
进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型.由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15 m .
30、1896年,法国物理学家贝克勒尔
发现天然放射现象,说明原子核也有复杂的内部结构.
31、1919年,卢瑟福
用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,并发现了质子.
32、1932年乍得威克
在α粒子轰击铍核时发现中子,由此人们认识到原子核的组成.
33、1932年安德森发现了正电子,1964年盖尔曼提出夸克模型；
粒子分为三大类：
媒介子,传递各种相互作用的粒子如光子；
轻子,不参与强相互作用的粒子如电子、中微子；
强子,参与强相互作用的粒子如质子、中子；强子由更基本的粒子夸克组成,夸克带电量可能为元电荷的 .
34．密立根
测定电子的电量
35.瓦特在1782年研制成功了具有连杆、飞轮和离心调速器的双向蒸汽机.
36.人类对天体的认识从“地心说—托勒密”到“日心说—哥白尼”到“开普勒定律”再到“牛顿的万有引力定律”. 直到1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量万有引力定律显示出强大的威力.

㈣ 与物理有关的职业

一般的有教师，电工，进入高科技公司搞科研，还有就是到核电站工作，这些只是社会就业的一部分，其实向数学，物理这些专业，看似冷门，其实就业面特广，至于要找什么样的工作，还得看你自己的本事和机遇了

㈤ 世界物理学界比较有名的人物都有哪些，国籍和贡献是什么

爱因斯坦(1879-1955)是20世纪最伟大的自然科学家，物理学革命的旗手。1879年 3月14日生于德国乌耳姆一个经营电器作坊的小业主家庭。一年后，随全家迁居慕尼黑。父亲和叔父在那里合办一个为电站和照明系统生产电机、弧光灯和电工仪表的电器工。在任工程师的叔父等人的影响下,爱因斯坦较早地受到科学和哲学的启蒙。1894年,他的家迁到意大利米兰,继续在慕尼黑上中学的爱因斯坦因厌恶德国学校窒息自由思想的军国主义教育，自动放弃学籍和德国国籍，只身去米兰。1895年他转学到瑞士阿劳市的州立中学；1896年进苏黎世联邦工业大学师范系学习物理学，1900年毕业。由于他的落拓不羁的性格和独立思考的习惯，为教授们所不满，大学一毕业就失业，两年后才找到固定职业。1901年取得瑞士国籍。1902年被伯尔尼瑞士专利局录用为技术员，从事发明专利申请的技术鉴定工作。他利用业余时间开展科学研究，于1905年在物理学三个不同领域中取得了历史性成就，特别是狭义相对论的建立和光量子论的提出，推动了物理学理论的革命。同年,以论文《分子大小的新测定法》，取得苏黎世大学的博士学位。1908年兼任伯尔尼大学编外讲师，从此他才有缘进入学术机构工作。1909年离开专利局任苏黎世大学理论物理学副教授。1911年任布拉格德语大学理论物理学教授，1912年任母校苏黎世联邦工业大学教授。1914年，应M.普朗克和W.能斯脱的邀请，回德国任威廉皇帝物理研究所所长兼柏林大学教授，直到1933年。1920年应H.A.洛伦兹和P.埃伦菲斯特（即P.厄任费斯脱）的邀请，兼任荷兰莱顿大学特邀教授。回德国不到四个月，第一次世界大战爆发，他投入公开的和地下的反战活动。他经过8年艰苦的探索,于1915年最后建成了广义相对论。他所作的光线经过太阳引力场要弯曲的预言，于1919年由英国天文学家A.S.爱丁顿等人的日全食观测结果所证实，全世界为之轰动，爱因斯坦和相对论在西方成了家喻户晓的名词，同时也招来了德国和其他国家的沙文主义者、军国主义者和排犹主义者的恶毒攻击。1933年1月纳粹攫取德国政权后,爱因斯坦是科学界首要的迫害对象，幸而当时他在美国讲学，未遭毒手。3月他回欧洲后避居比利时,9月9日发现有准备行刺他的盖世太保跟踪，星夜渡海到英国，10月转到美国普林斯顿，任新建的高级研究院教授，直至1945年退休。1940年他取得美国国籍。1939年他获悉铀核裂变及其链式反应的发现，在匈牙利物理学家L.西拉德推动下，上书罗斯福总统，建议研制原子弹，以防德国占先。第二次世界大战结束前夕，美国在日本两个城市上空投掷原子弹，爱因斯坦对此强烈不满。战后，为开展反对核战争的和平运动和反对美国国内法西斯危险，进行了不懈的斗争。1955年 4月18日因主动脉瘤破裂逝世于普林斯顿。遵照他的遗嘱，不举行任何丧礼，不筑坟墓，不立纪念碑，骨灰撒在永远对人保密的地方，为的是不使任何地方成为圣地。

补充爱因斯坦在天文方面的贡献的详细资料：

划时代的大科学家，现代物理学的开创者和奠基人。他的工作对天文学和天体物理学有巨大的影响。

1879年3月14日生于德国乌尔姆镇，在瑞士度过青年时代。1900年毕业于苏黎世工业大学。毕业后即失业。经过两年的努力，才在伯尔尼的专利局找到固定工作。他早期的一系列有历史意义的贡献都是在这里完成的。1909年他开始在大学任教，1914年被邀请回到德国，任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。1933年希特勒上台，爱因斯坦因是犹太人，又坚决捍卫民主，就首遭迫害，被迫迁居到美国的普林斯顿。1940年入美国国籍。1955年4月18日在普林斯顿逝世。

十九世纪末叶是物理学的变革时期，新的实验结果冲击着伽利略、牛顿以来所建立的经典物理学体系。以洛伦兹等为代表的老一代理论物理学家力图在原有的理论框架内解决旧理论同新事实之间的矛盾。爱因斯坦则从实验事实出发重新考查了物理学的最基本的概念，抛弃了一些熟知的、但并不正确的观念，在理论上作出根本性的突破。他的一些主要成就都大大地推动了天文学的发展。

爱因斯坦的一项开创性贡献是发展了量子论。量子论是普朗克于1900年为解决黑体辐射谱而提出的一个假说。他认为物体发出辐射时所放出的能量不是连续的，而是量子化的。然而，大多数人，包括普朗克本人在内，都不敢把能量不边续概念再向前推进一步，甚至一再企图把这一概念纳入经典物理学体系。爱困斯坦的态度则截然不同，他预感到量子论带来的，不是小的修正，而是整个物理学的根本变革。他把量子论推向前进，利用量子概念分析辐射的传播和吸收，提出光量子概念，完满地解释了经典物理学无法解释的光电效应的经验规律，从而动摇了光的波动论的正统地位。光量子概念的提出在人类认识自然界的历史第一次揭示了光同时具有波动性和粒子性（今通称二象性），它直接为德布罗意的物质波理论的建立，以及随后的量子力学的建立开辟了道路。这项工作获得1921年诺贝尔物理学奖金。爱因斯坦于1906年又把量子论扩展到物体内部的振动上去，成功地说明了低温时固体的比热同温度变化的关系。1916年他继续发展量子论，从玻尔的量子跃迁概念导出黑体辐射。在这项研究中他把统计物理概念和量子论结合起来，提出自发发射及受激发射等概念。从量子论的基础直到受激发射概念，对天体物理学，特别是理论天体物理学都有很大的影响。理论天体物理学的第一个成熟的方面--恒星大气理论，就是在量子理论和辐射理论的基础上建立起来的。

作为爱因斯坦终生事业的标志是他的相对论。他在1905年发表的题为《论动体的电动力学》的论文中，完整地提出了狭义相对论。他根据惯性参考系的相对性和光速的不变性这两个具有普遍意义的概括，改造了经典物理学中的时间、空间及运动等基本概念。否定了绝对静止空间的存在，否定了同时概念的绝对性。在这一体系中，运动的尺要缩短，运动的钟要变慢。狭义相对论最出色的成果之一是揭示了能量与质量之间的联系。着名的关系式E=mc^2成为打开核能源理论的金钥匙。核能的发现，使长期存在的恒星能源的疑难最终获得了满意的解决。近年来发现越来越多的高能天体物理现象，狭义相对论已成为解释这种现象的一种最基本的理论工具。

狭义相对论确立之后，爱因斯坦开始致力于引力理论的研究。他也象在建立狭义相对论的工作一样，抓住一个众所周知的基本事实，即：惯性质量同引力质量之比是一个与物性无关的普遍常数。根据这一点，他提出等效原理。经过多年的努力，终于在1915年建立了本质上与牛顿引力理论完全不同的引力理论---广义相对论。广义相对论从一开始就与天文现象有密切的关系。广义相对论的一系列关键性的检验，都是在宇宙“实验室”中完成的。根据广义相对论，爱因斯坦推算出水星近日点的（反常）进动，解决了一个天文学上多年不解之谜。同时，他推断光线在引力场中要弯曲。这一预言于1919年由爱丁顿等通过日食的观测而得到证实。在六十二年后的1978年，测定了射电脉冲星双星PSR1913+16的周期变化，许多人认为它完全符合引力波阻尼理论所作的预言，对广义相对论可能是又一个有力的证明。在强引力场情况下，广义相对论有许多独特的结论。例如奥本海默根据广义相对论预言，恒星在核能用尽之后，如果质量足够大，就不可避免地会演变成黑洞。1967年发现脉冲星并证实为中子星后，人们认识到到空中的确存在着强场天体。现在，天鹅座X-1被认为可能就是一个黑洞。上述这一切构成相对论天体物理学的基本内容，它是目前天体物理学中最活跃的分支之一。

最能代表爱因斯坦对天文学有重大影响的莫过于他的宇宙学理论了。爱因斯坦在确立了广义相对论之后，紧接着就转向了对宇宙的考察。1917年，爱因斯坦发表他的第一篇宇宙论文《根据广义相对论对宇宙学所作的考察》。象他多次以一篇论文开创一个领域一样，这篇论文宣告了相对论诞生。虽然时间已经过去六十多年了，但是，这篇论文所引进的许多观念至今仍富有生命力。在探索宇宙中，爱因斯坦首先指出无限宇宙与牛顿理论二者这间存在着难以克服的内在矛盾。在原则上，根据牛顿力学不能建立无限宇宙这一物理体系的动力学。从牛顿理论和无限宇宙这两点出发，根本得不到一个自洽的宇宙模型。因此，必然是：或者修改牛顿理论，或者修改无限空间观念，或者对二者都加以修改。爱因斯坦放弃了传统的宇宙空间三维欧几里得几何的无限性。他根据广义相对论建立了静态有限无边的自洽的动力学宇宙模型。在这个模型中，宇宙就其空间广延来说是一个闭合的连续区。这个连续区的体积是有限的，但它是一个弯曲的封闭体，因而是没有边界的。

爱因斯坦在宇宙学的研究中引进用动力学建立宇宙模型的方法，引进了宇宙学原理、弯曲空间等新概念。而且他主张，宇宙的体积是无限的或有限的这个问题，只有依靠科学而不是依靠信仰才能解决。这种崇尚科学的态度，继承了由哥白尼等开创的科学探索精神。他曾说：“科学研究能破除迷信，因为它鼓励人们根据因果关系来思考和观察事物。”他的宇宙学研究，体现了这种反对迷信的精神。因此，无论是同意或反对他的宇宙观念的人，都有不能不承认，爱因斯坦在宇宙学中也写下了十分光辉的一页。

不论在海内还是海外，杨振宁这个名字在华人中是很响亮的。他，1957年与李政道共同获得了诺贝尔物理奖。
这是中国人第一次登上斯德哥尔摩的诺贝尔领奖台，全世界的炎黄子孙无不为自己的同胞在世界科学殿堂上取得的辉煌成就感到骄傲。
“中国人在国际科学坛上有建立不朽之功绩者，乃自杨振宁始。”继杨振宁、李政道之后在1976年也获得诺贝尔物理奖的丁肇中教授如是说。
杨振宁1922年出生在安徽合肥。父亲杨武之曾留学美国攻读数学，获博士学位，回国后先后在厦门大学和清华大学任数学教授，是最早将西方近代数学引入中国的先驱者之一。聪颖的天赋，加上家庭的熏陶，使杨振宁从小就很有“异禀”。他不但书念得好，而且兴趣广泛，还是读中学时，他就对父亲说过：“我长大了要争取得诺贝尔奖！”
抗日战争期间，杨武之任教的清华大学被迫南迁长沙，与北大、南开合并成临时大学。日军攻占南京后，临时大学撤至昆明，并改名西南联合大学。杨振宁也随父母颠沛流离长途奔波来到昆明，他在念完高中二年级之后，未上高三就考上了西南联大。当时的西南联大集中了许许多多各个学科的着名教授，形成一个灿烂的教师群，是中国最大的教育中心。在这里，杨振宁得到了名师们的极好指点。他在吴大猷教授指导下完成了学士论文。大学毕业并取得理学学士学位后，即入研究生院深造，在王竹溪教授指导下研究统计物理学，取得硕士学位。
1945年，杨振宁作为“留美公费生”赴美，寻找他所敬慕的物理大师E·费米教授，成为费米主持的芝加哥大学研究生班的博士研究生，并得遇后来被称为“氢弹之父”的E·特勒教授。他深受费米的熏陶和影响，在泰勒指导下完成博士论文，于1948年获博士学位。在应校方聘请，留校当了一年教员之后，他于1949年到普林斯顿高等学术研究所工作，1955至1966年任该所教授。从1966年起，他担任了纽约州立大学石溪分校的爱因斯坦物理学讲座教授，并任新创办的该校理论物理学研究所所长。
在理论物理学上，杨振宁创造了许多辉煌。
他的最高成就是1954年与R·L·密耳斯共同提出杨-密耳斯规范场理论，开辟了非阿贝耳规范场的新研究领域，为现代规范场打下了基础。它被世界物理学家们公认为是二十世纪最伟大的理论结构之一，是继麦克斯韦的电磁场理论、爱因斯坦的引力场理论和狄拉克的量子理论之后的最为重要的物理理论。
杨振宁的另一杰出贡献是1956年与李政道合作提出“弱相互作用下，宇称不守恒”，从而推翻了原来被认为适用于一切相互作用的“宇称守恒定律”。而这个“宇称守恒定律”，本来是被视作物理学的基本定律的。他们因此获得了1957年的诺贝尔物理奖。一项科学成果，在发表的第二年就获得诺贝尔奖，这是第一次。
杨振宁对理论物理学的贡献范围很广，包括基本粒子、统计力学和凝聚态物理学等领域。对理论结构和唯象分析，他也有多方面的贡献。他的工作有特殊的风格：独立性与创建性强，眼光深远。他近年来另一个重要工作——Yang-Baxter方程受到了数学家和物理学家的密切关注，并成为最热门的研究题目。
杨-密耳斯规范场、宇称不守恒定律与Yang-Baxter方程被公认是杨振宁的工作中达到世纪水平的三项成就。
除诺贝尔奖外，杨振宁还在1980年获Rumford奖，1986年获美国国家科技奖，1993年获美利坚哲学学会颁发的本杰明·富兰克林奖章，1994年获费城富兰克林学院颁发的鲍威尔科学成就奖。
创立于1743年的美利坚哲学学会是一个声誉卓着的国际学术组织，其700名成员中，仅诺贝尔奖金获得者就有100名。本杰明·富兰克林奖章代表该学会的最高荣誉。这个学会的执行官说，授予杨振宁本杰明·富兰克林奖章，是因为“杨振宁教授是自爱因斯坦和狄拉克之后20世纪物理学出类拔萃的设计师。”他和李政道的合作以及与密耳斯的合作取得的成就是“物理学中最重要的事件。”，是“对物理学影响深远和奠基性的贡献”。
费城富兰克林学院是美国最具权威的学术研究机构之一。这个学院颁发给杨振宁的鲍威尔科学成就奖，是美国奖金额最高的科学奖（25万美金）。杨振宁是获此项殊荣的第一位物理学家。该学院的文告称赞杨振宁的研究工作“对20世纪下半叶基础科学研究的广大领域产生了巨大的影响”，“给人类对宇宙基本作用力和自然规律提供了理解”，说杨-密耳斯规范场理论“已经排列在牛顿、麦克斯韦和爱因斯坦的工作之行列，并必将对未来几代有类似的影响”。
为表彰杨振宁的杰出贡献，中国有关方面也报请国际机构批准，将中国科学院紫金山天文台发现的一颗编号为3421的小行星命名为“杨振宁”星。中国高能物理研究所学术委员会请他担任委员；香港中文大学聘请他担任客座教授；北京大学、复旦大学、中国科技大学、中山大学等着名院校也聘请他担任名誉教授。
杨振宁对中国有深厚的感情，他于1971年夏天访问中国，是美籍华人学者访问新中国的第一人。这次访问，叩开了中美之间关闭了二十多年的科学大门。在中美建交的过程中，他作为全美华人协会主席，参加发起了“全美华人促进美中邦交正常化委员会”，以赤子之心努力为增进中美两国人民之间的了解和友谊铺路架桥。他深知科学技术、教育是强国之本，经常就科学技术、教育在中国经济发展中的战略地位以及人才培养、科技体制等问题发表自己的独到见议。他几乎每年都要去中国，发表演讲，介绍自己的读书、教学、研究经验。他对中国青年一代寄予厚望，希望他们放开眼界，博学多才，融合中西，培养自己的风格，发挥自己的特长，做有价值的工作，为祖国的发展作出实在的贡献。他在纽约州立大学石溪分校发起组织CEEC（与中国学术交流会），资助中国学者去进修，还促成香港实业家刘永龄先生设立“亿利达青少年发明奖”、“吴健雄物理奖”、“陈省生数学奖”，倡议成立了多个学术研究机构。他对中国的前途充满信心，为中国的繁荣昌盛尽心竭力，其贡献已远远超越了一个物理学家所做的一切。
杨振宁曾经说过：“我一生最重要的贡献是帮助改变了中国人自己觉得不如人的心理。”在杨振宁之前，包括知识界在内，为数不少的中国人对自己缺乏自信心，以为中国人在政治上、经济上、科学上、技术上不行，以为诺贝尔之类的奖项与中国人根本无缘。是杨振宁用自己的成就打掉了国人们的自卑感，使他们从心理上战胜了自己，敢同西方人一争短长了。
杨振宁，中国人的骄傲，中国人的楷模。

㈥ 物理学家从事的工作是什么

研究，至于研究什么，那就没人知道了，一般的时候他们会带领徒弟们研究，毕竟人的生命有限，所以要尽可能把本领传下去，为后代作些贡献。

㈦ 爱因斯坦在物理学上有哪些重要的工作

相对论
狭义相对论的创立：
爱因斯坦
早在16岁时，爱因斯坦就从书本上了解到光是以很快速度前进的电磁波，与此相联系，他非常想探讨与光波有关的所谓以太的问题。以太这个名词源于希腊，用以代表组成天上物体的基本元素。17世纪的笛卡尔和其后的克里斯蒂安·惠更斯首创并发展了以太学说，认为以太就是光波传播的媒介，它充满了包括真空在内的全部空间，并能渗透到物质中。与以太说不同，牛顿提出了光的微粒说。牛顿认为，发光体发射出的是以直线运动的微粒粒子流，粒子流冲击视网膜就引起视觉。18世纪牛顿的微粒说占了上风，19世纪，却是波动说占了绝对优势。以太的学说也大大发展：波的传播需要媒质，光在真空中传播的媒质就是以太，也叫光以太。与此同时，电磁学得到了蓬勃发展，经过麦克斯韦、赫兹等人的努力，形成了成熟的电磁现象的动力学理论——电动力学，并从理论与实践上证明光就是一定频率范围内的电磁波，从而统一了光的波动理论与电磁理论。以太不仅是光波的载体，也成了电磁场的载体。直到19世纪末，人们企图寻找以太，然而从未在实验中发现以太，相反，迈克耳逊莫雷实验却发现以太不太可能存在。
电磁学的发展最初也是纳入牛顿力学的框架，但在解释运动物体的电磁过程时却发现，与牛顿力学所遵从的相对性原理不一致。按照麦克斯韦理论，真空中电磁波的速度，也就是光的速度是一个恒量；然而按照牛顿力学的速度加法原理，不同惯性系的光速不同。例如，两辆汽车，一辆向你驶近，一辆驶离。你看到前一辆车的灯光向你靠近，后一辆车的灯光远离。根据伽利略理论，向你驶来的车将发出速度大于c（真空光速3.0x10^8m/s）的光，即前车的光的速度=光速+车速；而驶离车的光速小于c，即后车光的速度=光速-车速。但按照这两种光的速度相同，因为在麦克斯韦的理论中，车的速度有无并不影响光的传播，说白了不管车子怎样，光速等于c。麦克斯韦与伽利略关于速度的说法明显相悖！
爱因斯坦似乎就是那个将构建崭新的物理学大厦的人。爱因斯坦认真研究了麦克斯韦电磁理论，特别是经过赫兹和洛伦兹发展和阐述的电动力学。爱因斯坦坚信电磁理论是完全正确的，但是有一个问题使他不安，这就是绝对参照系以太的存在。他阅读了许多着作发现，所有人试图证明以太存在的试验都是失败的。经过研究爱因斯坦发现，除了作为绝对参照系和电磁场的荷载物外，以太在洛伦兹理论中已经没有实际意义。
爱因斯坦喜欢阅读哲学着作，并从哲学中吸收思想营养，他相信世界的统一性和逻辑的一致性。在“奥林匹亚科学院”时期大卫·休谟（DavidHume）对因果律的普遍有效性产生的怀疑，对爱因斯坦产生了影响。[1] 相对性原理已经在力学中被广泛证明，却在电动力学中却无法成立，对于物理学这两个理论体系在逻辑上的不一致，爱因斯坦提出了怀疑。他认为，相对论原理应该普遍成立，因此电磁理论对于各个惯性系应该具有同样的形式，但在这里出现了光速的问题。光速是不变的量还是可变的量，成为相对性原理是否普遍成立的首要问题。当时的物理学家一般都相信以太，也就是相信存在着绝对参照系，这是受到牛顿的绝对空间概念的影响。19世纪末，马赫在所着的《发展中的力学》中，批判了牛顿的绝对时空观，这给爱因斯坦留下了深刻的印象。1905年5月的一天，爱因斯坦与一个朋友贝索讨论这个已探索了十年的问题，贝索按照马赫主义的观点阐述了自己的看法，两人讨论了很久。突然，爱因斯坦领悟到了什么，回到家经过反复思考，终于想明白了问题。第二天，他又来到贝索家，说：谢谢你，我的问题解决了。原来爱因斯坦想清楚了一件事：时间没有绝对的定义，时间与光信号的速度有一种不可分割的联系。他找到了开锁的钥匙，经过五个星期的努力工作，爱因斯坦把狭义相对论呈现在人们面前。
1905年6月30日，德国《物理学年鉴》接受了爱因斯坦的论文《论动体的电动力学》，在同年9月的该刊上发表。这篇论文是关于狭义相对论的第一篇文章，它包含了狭义相对论的基本思想和基本内容。狭义相对论所根据的是两条原理：相对性原理和光速不变原理。爱因斯坦解决问题的出发点，是他坚信相对性原理。伽利略最早阐明过相对性原理的思想，但他没有对时间和空间给出过明确的定义。牛顿建立力学体系时也讲了相对性思想，但又定义了绝对空间、绝对时间和绝对运动，在这个问题上他是矛盾的。而爱因斯坦大大发展了相对性原理，在他看来，根本不存在绝对静止的空间，同样不存在绝对同一的时间，所有时间和空间都是和运动的物体联系在一起的。对于任何一个参照系和坐标系，都只有属于这个参照系和坐标系的空间和时间。
世界着名的物理学家爱因斯坦
对于一切惯性系，运用该参照系的空间和时间所表达的物理规律，它们的形式都是相同的，这就是相对性原理，严格地说是狭义的相对性原理。在这篇文章中，爱因斯坦没有讨论将光速不变作为基本原理的根据，他提出光速不变是一个大胆的假设，是从电磁理论和相对性原理的要求而提出来的。这篇文章是爱因斯坦多年来思考以太与电动力学问题的结果，他从同时的相对性这一点作为突破口，建立了全新的时间和空间理论，并在新的时空理论基础上给动体的电动力学以完整的形式，以太不再是必要的，以太漂流是不存在的。
什么是同时性的相对性？不同地方的两个事件我们何以知道它是同时发生的呢？一般来说，我们会通过信号来确认。为了得知异地事件的同时性我们就得知道信号的传递速度，但如何测出这一速度呢？我们必须测出两地的空间距离以及信号传递所需的时间，空间距离的测量很简单，麻烦在于测量时间，我们必须假定两地各有一只已经对好了的钟，从两个钟的读数可以知道信号传播的时间。但我们如何知道异地的钟对好了呢？答案是还需要一种信号。这个信号能否将钟对好？如果按照先前的思路，它又需要一种新信号，这样无穷后退，异地的同时性实际上无法确认。不过有一点是明确的，同时性必与一种信号相联系，否则我们说这两件事同时发生是无意义的。
光信号可能是用来对时钟最合适的信号，但光速非无限大，这样就产生一个新奇的结论，对于静止的观察者同时的两件事，对于运动的观察者就不是同时的。我们设想一个高速运行的列车，它的速度接近光速。列车通过站台时，甲站在站台上，有两道闪电在甲眼前闪过，一道在火车前端，一道在后端，并在火车两端及平台的相应部位留下痕迹，通过测量，甲与列车两端的间距相等，得出的结论是，甲是同时看到两道闪电的。因此对甲来说，收到的两个光信号在同一时间间隔内传播同样的距离，并同时到达他所在位置，这两起事件必然在同一时间发生，它们是同时的。但对于在列车内部正中央的乙，情况则不同，因为乙与高速运行的列车一同运动，因此他会先截取向着他传播的前端信号，然后收到从后端传来的光信号。对乙来说，这两起事件是不同时的。也就是说，同时性不是绝对的，而取决于观察者的运动状态。这一结论否定了牛顿力学中引以为基础的绝对时间和绝对空间框架。
相对论认为，光速在所有惯性参考系中不变，它是物体运动的最大速度。由于相对论效应，运动物体的长度会变短，运动物体的时间膨胀。但由于日常生活中所遇到的问题，运动速度都是很低的（与光速相比），看不出相对论效应。
爱因斯坦在时空观的彻底变革的基础上建立了相对论力学，指出质量随着速度的增加而增加，当速度接近光速时，质量趋于无穷大。他并且给出了着名的质能关系式：E=mc^2，质能关系式对后来发展的原子能事业起到了指导作用。
广义相对论的建立：
1905年，爱因斯坦发表了关于狭义相对论的第一篇文章后（即《论动体的电动力学》），并没有立即引起很大的反响。但是德国物理学的权威人士普朗克注意到了他的文章，认为爱因斯坦的工作可以与哥白尼相媲美，正是由于普朗克的推动，相对论很快成为人们研究和讨论的课题，爱因斯坦也受到了学术界的注意。
1907年，爱因斯坦听从友人的建议，提交了那篇着名的论文申请联邦工业大学的编外讲师职位，但得到的答复是论文无法理解。虽然在德国物理学界爱因斯坦已经很有名气，但在瑞士，他却得不到一个大学的教职，许多有名望的人开始为他鸣不平，1908年，爱因斯坦终于得到了编外讲师的职位，并在第二年当上了副教授。1912年，爱因斯坦当上了教授，1913年，应普朗克之邀担任新成立的威廉皇帝物理研究所所长和柏林大学教授。
在此期间，爱因斯坦在考虑将已经建立的相对论推广，对于他来说，有两个问题使他不安。第一个是引力问题，狭义相对论对于力学、热力学和电动力学的物理规律是正确的，但是它不能解释引力问题。牛顿的引力理论是超距的，两个物体之间的引力作用在瞬间传递，即以无穷大的速度传递，这与相对论依据的场的观点和极限的光速冲突。第二个是非惯性系问题，狭义相对论与以前的物理学规律一样，都只适用于惯性系。但事实上却很难找到真正的惯性系。从逻辑上说，一切自然规律不应该局限于惯性系，必须考虑非惯性系。狭义相对论很难解释所谓的双生子佯谬，该佯谬说的是，有一对孪生兄弟，哥在宇宙飞船上以接近光速的速度做宇宙航行，根据相对论效应，高速运动的时钟变慢，等哥哥回来，弟弟已经变得很老了，因为地球上已经经历了几十年。而按照相对性原理，飞船相对于地球高速运动，地球相对于飞船也高速运动，弟弟看哥哥变年轻了，哥哥看弟弟也应该年轻了。这个问题简直没法回答。实际上，狭义相对论只处理匀速直线运动，而哥哥要回来必须经过一个变速运动过程，这是相对论无法处理的。正在人们忙于理解相对狭义相对论时，爱因斯坦正在接受完成广义相对论。

5岁的爱因斯坦和3岁的妹妹(3张)
1907年，爱因斯坦撰写了关于狭义相对论的长篇文章《关于相对性原理和由此得出的结论》，在这篇文章中爱因斯坦第一次提到了等效原理，此后，爱因斯坦关于等效原理的思想又不断发展。他以惯性质量和引力质量成正比的自然规律作为等效原理的根据，提出在无限小的体积中均匀的引力场完全可以代替加速运动的参照系。爱因斯坦并且提出了封闭箱的说法：在一封闭箱中的观察者，不管用什么方法也无法确定他究竟是静止于一个引力场中，还是处在没有引力场却在作加速运动的空间中，这是解释等效原理最常用的说法，而惯性质量与引力质量相等是等效原理一个自然的推论。

1915年11月，爱因斯坦先后向普鲁士科学院提交了四篇论文，在这四篇论文中，他提出了新的看法，证明了水星近日点的进动，并给出了正确的引力场方程。至此，广义相对论的基本问题都解决了，广义相对论诞生了。1916年，爱因斯坦完成了长篇论文《广义相对论的基础》，在这篇文章中，爱因斯坦首先将以前适用于惯性系的相对论称为狭义相对论，将只对于惯性系物理规律同样成立的原理称为狭义相对性原理，并进一步表述了广义相对性原理：物理学的定律必须对于无论哪种方式运动着的参照系都成立。
爱因斯坦的广义相对论认为，由于有物质的存在，空间和时间会发生弯曲，而引力场实际上是一个弯曲的时空。爱因斯坦用太阳引力使空间弯曲的理论，很好地解释了水星近日点进动中一直无法解释的43秒。广义相对论的第二大预言是引力红移，即在强引力场中光谱向红端移动，20年代，天文学家在天文观测中证实了这一点。广义相对论的第三大预言是引力场使光线偏转，最靠近地球的大引力场是太阳引力场，爱因斯坦预言，遥远的星光如果掠过太阳表面将会发生一点七秒的偏转。1919年，在英国天文学家爱丁顿的鼓动下，英国派出了两支远征队分赴两地观察日全食，经过认真的研究得出最后的结论是：星光在太阳附近的确发生了一点七秒的偏转。英国皇家学会和皇家天文学会正式宣读了观测报告，确认广义相对论的结论是正确的。会上，着名物理学家、皇家学会会长汤姆孙说：“这是自从牛顿时代以来所取得的关于万有引力理论的最重大的成果”，“爱因斯坦的相对论是人类思想最伟大的成果之一”。爱因斯坦成了新闻人物，他在1916年写了一本通俗介绍相对论的书《狭义与广义相对论浅说》，到1922年已经再版了40次，还被译成了十几种文字，广为流传。
相对论的意义：
狭义相对论和广义相对论建立以来，已经过去了很长时间，它经受住了实践和历史的考验，是人们普遍承认的真理。相对论对于现代物理学的发展和现代人类思想的发展都有巨大的影响。相对论从逻辑思想上统一了经典物理学，使经典物理学成为一个完美的科学体系。狭义相对论在狭义相对性原理的基础上统一了牛顿力学和麦克斯韦电动力学两个体系，指出它们都服从狭义相对性原理，都是对洛伦兹变换协变的，牛顿力学只不过是物体在低速运动下很好的近似规律。广义相对论又在广义协变的基础上，通过等效原理，建立了局域惯性长与普遍参照系数之间的关系，得到了所有物理规律的广义协变形式，并建立了广义协变的引力理论，而牛顿引力理论只是它的一级近似。这就从根本上解决了以前物理学只限于惯性系的问题，从逻辑上得到了合理的安排。相对论严格地考察了时间、空间、物质和运动这些物理学的基本概念，给出了科学而系统的时空观和物质观，从而使物理学在逻辑上成为完美的科学体系。
狭义相对论给出了物体在高速运动下的运动规律，并提示了质量与能量相当，给出了质能关系式。这两项成果对低速运动的宏观物体并不明显，但在研究微观粒子时却显示了极端的重要性。因为微观粒子的运动速度一般都比较快，有的接近甚至达到光速，所以粒子的物理学离不开相对论。质能关系式不仅为量子理论的建立和发展创造了必要的条件，而且为原子核物理学的发展和应用提供了根据。
对于爱因斯坦引入的这些全新的概念，当时地球上大部分物理学家，其中包括相对论变换关系的奠基人洛仑兹，都觉得难以接受。甚至有人说“当时全世界只有两个半人懂相对论”。旧的思想方法的障碍，使这一新的物理理论直到一代人之后才为广大物理学家所熟悉，就连瑞典皇家科学院，1922年把诺贝尔物理学奖授予爱因斯坦时，也只是说“由于他对理论物理学的贡献，更由于他发现了光电效应的定律。”对爱因斯坦的诺贝尔物理学奖颁奖辞中竟然对于爱因斯坦的相对论只字未提。（注：相对论没有获诺贝尔奖，一个重要原因就是还缺乏大量事实验证。）[8]
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（Photoelectriceffect）。
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表面，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（金属表面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，飞出金属表面。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，只是大部分都垂直于金属表面射出，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。
能量守恒

E=mc²，物质不灭定律，说的是物质的质量不灭；能量守恒定律，说的是物质的能量守恒。
虽然这两条伟大的定律相继被人们发现了，但是人们以为这是两个风马牛不相关的定律，各自说明了不同的自然规律。甚至有人以为，物质不灭定律是一条化学定律，能量守恒定律是一条物理定律，它们分属于不同的科学范畴。
爱因斯坦认为，物质的质量是惯性的量度，能量是运动的量度；能量与质量并不是彼此孤立的，而是互相联系的，不可分割的。物体质量的改变，会使能量发生相应的改变；而物体能量的改变，也会使质量发生相应的改变。
在狭义相对论中，爱因斯坦提出了着名的质能公式：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3×10^8m/s，这说明能量可以用减少质量的方法创造）。
爱因斯坦的质能关系公式，正确地解释了各种原子核反应：就拿氦4（He4）来说，它的原子核是由2个质子和2个中子组成的。照理，氦4原子核的质量就等于2个质子和2个中子质量之和。实际上，这样的算术并不成立，氦核的质量比2个质子、2个中子质量之和少了0.0302u（原子质量单位）！这是为什么呢？因为当2个氘[]核（每个氘核都含有1个质子、1个中子）聚合成1个氦4原子核时，释放出大量的原子能。生成1克氦4原子时，大约放出2.7×10^12焦耳的原子能。正因为这样，氦4原子核的质量减少了。
这个例子生动地说明：在2个氘原子核聚合成1个氦4原子核时，似乎质量并不守恒，也就是氦4原子核的质量并不等于2个氘核质量之和。然而，用质能关系公式计算，氦4原子核失去的质量，恰巧等于因反应时释放出原子能而减少的质量。
爱因斯坦从更新的高度，阐明了物质不灭定律和能量守恒定律的实质，指出了两条定律之间的密切关系，使人类对大自然的认识又深了一步。
宇宙常数
爱因斯坦在提出相对论的时候，曾将宇宙常数（为了解释物质密度不为零的静态宇宙的存在，他在引力场方程中引进一个与度规张量成比例的项，用符号Λ表示。该比例常数很小，在银河系尺度范围可忽略不计。只在宇宙尺度下，Λ才可能有意义，所以叫作宇宙常数。即所谓的反引力的固定数值）代入他的方程。他认为，有一种反引力，能与引力平衡，促使宇宙有限而静态。当哈勃将膨胀宇宙的天文观测结果展示给爱因斯坦看时，爱因斯坦说：“这是我一生所犯下的最大错误。”
宇宙是膨胀着的。哈勃等认为，反引力是不存在的，由于星系间的引力，促使膨胀速度越来越慢。星系间有一种扭旋的力，促使宇宙不断膨胀，即暗能量。70亿年前，它们“战胜”了暗物质，成为宇宙的主宰。最新研究表明，按质量成份（只算实质量，不算虚物质）计算，暗物质和暗能量约占宇宙96%。看来，宇宙将不断加速膨胀，直至解体死亡。（也有其它说法，争议不休）。宇宙常数虽存在，但反引力的值远超过引力。林德饶有风趣的说：“我终于明白，为什么他（爱因斯坦）这么喜欢这个理论，多年后依然研究宇宙常数，宇宙常数依然是当今物理学最大的疑问之一。”

㈧ 物理学家的生平与贡献

1、迈克耳孙-
麦克斯韦-是19世纪伟大的英国物理学家.数学家.麦克斯韦主要从事电磁理论.分子物理学.统计物理学.光学.力学.弹性理论方面的研究.尤其是他建立的电磁场理论.将电学.磁学.光学统一起来.是19世纪物理学发展的最光辉的成果.是科学史上最伟大的综合之一.
2、
开普勒-德国天文学家.发现了行星沿椭圆轨道运行.并且提出行星运动三定律(即开普勒定律).为牛顿发现万有引力定律打下了基础

3、
洛伦兹-荷兰物理学家.数学家.生于阿纳姆.毕业于莱顿大学1875年获博士学位.洛伦兹是经典电子论的创立者

4、
楞次-俄国物理学家和地球物理学家.主要从事电学的研究.建立了楞次定律
5、
焦耳-焦耳.英国杰出的物理学家.焦耳一生都在从事实验研究工作.在电磁学.热学.气体分子动理论等方面均作出了卓越的贡献
6、
赫兹-.德国物理学家.生于汉堡.赫兹对人类最伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在
7、
惠更斯-荷兰物理学家.数学家.天文学家.
8、
伽利略-意大利着名数学家.天文学家.物理学家.哲学家.是首先在科学实验的基础上融合贯通了数学.天文学.物理学三门科学的科学巨人.伽利略是科学革命的先驱.毕生把哥白尼.开普勒开创的新世界观加以证明和广泛宣传.
9、
高斯-德国数学家和物理学家.1777年4月30日生于德国布伦瑞克.高斯长期从事于数学并将数学应用于物理学.天文学和大地测量学等领域的研究.着述丰富.成就甚多.
10、
法拉第-英国物理学家.化学家.也是着名的自学成才的科学家.法拉第主要从事电学.磁学.磁光学.电化学方面的研究.并在这些领域取得了一系列重大发现.是电磁场理论的奠基人
11、
爱因斯坦-德国物理学家.1921年诺贝尔物理学奖金获得者.他的科学业绩主要包括四个方面:早期对布朗运动的研究,狭义相对论的创建,推动量子力学的发展,建立了广义相对论.开辟了宇宙学的研究途径

㈨ 理论物理学家平时都是怎样工作的

物理学中理论和实验都是必不可缺的组成部分，所以有时候这样的分类很难界定。只不过在一个物理学家更偏重理论的情况下，他（她）被称为理论物理学家，例如爱因斯坦；而如果偏重实验，则称为实验物理学家，例如法拉第。
平时他们会选择一个物理学界尚未解开的难题，利用自己的数学和经典物理学去尝试解答推论，写出无数张推解步骤，也会和其他科学家进行交流分享。

㈩ 物理学家费曼都做出了哪些伟大的贡献

科学贡献：

费曼于40年代发展了用路径积分表达量子振幅的方法，并于1948年提出量子电动力学新的理论形式、计算方法和重正化方法，从而避免了量子电动力学中的发散困难。

费曼图表是费曼在四十年代末首先提出的，用于表述场与场间的相互作用，可以简明扼要地体现出过程的本质，费曼图表早已得到广泛运用，至今还是物理学中对电磁相互作用的基本表述形式。

除了量子电动力学方面的卓越贡献，费曼还建立了解决液态氦超流体现象的数学理论。之后，他和默里·盖尔曼在弱相互作用领域，比如β衰变方面，做了一些奠基性工作。费曼通过提出高能质子碰撞过程的层子模型，在夸克理论的发展中，起了重要作用。

教学贡献：

费曼有一种特殊能力，就是能把复杂的观点，用简单的语言把它表述出来，这使得他成为一位硕果累累的教育家。着名的书有《费曼物理学讲义》。《物理定律的特征》和《量子电动力学：光和物质的奇特理论》等。

(10)哪些工作体现了物理学家的扩展阅读：

费曼的小故事：

费曼在奥本海默的组里面研制原子弹的时候，他们都在严格的隔离下工作，和外界的通信都要经过联邦调查局。费曼觉得很无聊，就随便写了一封信给他夫人，让他夫人把这封信撕了，分几次每隔一段时间就寄来一封。于是每次联邦调查局都费了很大劲拼信，拼完了却发现什么有用的内容都没有。