愛因斯坦發明太陽能電池的故事

General 更新 2024年05月23日

  阿爾伯特·愛因斯坦,史上傑出物理學家之一,現代物理學的幵創者、集大成者和奠基人,同時也是一位著名的思想家和哲學家。那麼你知道愛因斯坦的故事嗎?一起來看看小編給大家精心準備的資料,歡迎閱讀!

  愛因斯坦的故事

  愛因斯坦,成就輝煌的一年

  1905年,一個26歲名叫艾伯特·愛因斯坦的專利局審查員,發表了四篇科學論文。我們對宇宙萬物的看法,不論是微小至極的基本結構,還是廣大無垠的星系,都深受這四篇論文影響。過去一百年裡,許多足以改變人類生活的發明,都是建基於論文裡的一些見解。

  曾獲諾貝爾獎的物理學家伊西多·拉比說:“論到當今重要物理學說的本源,就幾乎不得不提愛因斯坦。”到底愛因斯坦在一百年前提出了什麼重大見解呢?

  解開光的奧祕

  愛因斯坦在1905年3月發表的一篇論文,解開了一些關於光的奧祕。當時的科學家已發現,光在空間傳播時,就像我們在池塘上見到的漣漪。不過,波動說無法解釋為何暗藍的光照射某些金屬時會產生電流,但明亮的紅光卻不能產生這個效果。愛因斯坦的論文解開了光電效應的疑團。

  愛因斯坦認為,光有時可以看成是由具能量的小粒子組成,這些粒子後來被命名為光子。要是光子的能量或色調適中,就能從某些金屬的原子分解出電子。***紅光的光子能量太低,因而無法產生這個效果。***這種相互作用使電流在物質中流動。現代的一些發明,例如電視攝像管、太陽能電池、照相測光表等等,全都跟愛因斯坦對光電效應的解說有關。

  愛因斯坦憑藉他的光學理論,在1921年獲得諾貝爾物理學獎。他的學術論文促成了量子論的發展,為科學研究開闢新的領域。其後,量子論更成為奈米技術的基礎,以及開創了核子學和電子學的研究。

  懸浮在水中的花粉為何會振動?

  1905年,愛因斯坦開始鑽研原子和分子。他提出了一套理論,解釋原子和分子怎樣影響懸浮在水中的細小花粉粒。1827年,生物學家羅伯特·布朗通過顯微鏡看到,花粉粒在水中是會輕微振動的。他把花粉的振動稱為布朗運動,但他無法解釋這種現象的成因。

  愛因斯坦在1905年5月寫成的論文中,解釋了振動的水分子怎樣促成布朗運動。他不但計算出水分子的大小,還推測了組成水分子的原子所具有的特性。其他科學家根據這些推算進行深入研究,最後更解開疑團,證明原子確實存在。物質由原子組成的理論,成為了現代物理學的基石。

  時間是相對的

  愛因斯坦在1905年6月發表了狹義相對論。一直以來,許多科學家包括牛頓,都相信在任何情況下測量時間,結果恆常不變,但愛因斯坦提出的理論卻大唱反調。時間相對論在今天已廣泛為人接受,但這套理論所意味著的一切,卻似乎叫人難以理解。

  打個比方想想看,你把手錶的時間調校到跟朋友的手錶一模一樣。接著,你的朋友乘飛機環遊世界,你則留在家中。朋友回來時,他手錶顯示的時間比你的手錶慢了一點。對你來說,你朋友的時間是走慢了一點。當然,從人的速度來看,兩隻手表之間的時間差異極為微小,但光速就不同了。要是光速增加,不僅時間會顯著減慢,連物體也會縮小,而質量則會增加。愛因斯坦的理論指出,在宇宙中永恆不變的是光速,而非時間。

  改變世界的公式

  1905年9月,愛因斯坦發表了另一篇科學論文;有人說這是愛因斯坦狹義相對論的數學腳註。論文載有一條舉世觸目的重要公式,就是能量相當於質量和光速平方的積***E=mc2***。這個研究發現代表了愛因斯坦事業的頂峰。根據這條公式,原子分解時所釋出的能量,相當於所失去的質量乘以光速平方。

  愛因斯坦和其他許多科學家殫精竭慮,不斷進行深入的研究。憑藉他們的努力,人類對宇宙萬物的認識得以日漸加深。儘管如此,我們現時掌握的知識仍然像《聖經》上的記載一樣。論到創造主的偉舉,有話說:“看哪!這不過是上帝作為的邊緣。關於他,我們聽見的,是多麼微弱的聲音!”

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