愛因斯坦科學成就?

General 更新 2023年10月15日

愛因斯坦的科學成就有哪些

1905年,不僅對於當時年僅26歲的愛因斯坦個人來說,而且對於整個物理學史來說,都是一個奇蹟年。這一年,愛因斯坦提出了三項都具有劃時代意義的理論——光量子假說(他因此而獲得1921年諾貝爾獎)、狹義相對論、布朗運動的統計性解釋(由此引出的驗證性實驗的結果使得當時並不相信原子是真實的幾位大科學家都轉而相信了)。

此後11年,愛因斯坦主要是在向他的更高目標——廣義相對論發起進攻,終於在他37歲時給出了廣義相對論的基本框架。此後多年他都在完善它的這個理論,作具體的計算(廣義相對論的非線性的偏微分方程組極其難解,直至今日,仍有不少物理學家乃至數學家在研究它的求解問題),將它應用於整個宇宙。現代意義上的宇宙學是愛因斯坦開創的。

儘管愛因斯坦對量子力學的基本特徵頗為反感,但不論是量子力學的建立還是量子力學的發展,愛因斯坦都做出了重要的貢獻。他本人也曾說:“我思考量子力學的時間百倍於廣義相對論……”。

從早年提出光量子、首先將量子論用於比熱的研究、用量子論的方法第一個提出激光的理論(理論提出40多年後才誕生激光技術),到20年代大力支持德布羅意提出物質波假說(這一假說為量子力學的波動形式奠定了基礎,而德布羅意提出此假說時是受光量子假說以及相對論的啟發)、30年代大力支持玻色,並與他一道提出了著名的玻色-愛因斯坦統計(這是量子力學的兩大統計之一)。

二三十年代就量子力學的本質問題,他與以玻爾為首的陣營展開了數場意義深遠的大辯論,儘管幾乎每次都以愛因斯坦的失敗而告終,但每次辯論都使科學家們對量子力學的認識更加深一步。而今仍是前沿科技的量子計算機、量子通訊、量子密碼的核心——糾纏態就是愛因斯坦當年提出EPR佯謬時正式引入物理學的。

在愛因斯坦後半生的三四十年中他把主要精力投入到統一場論的研究中,這遠離了當時的物理主流(但這基本上是現在的乃至未來相當長一段時間裡的物理主流),用提出了量子力學的概率詮釋的玻恩的話來說“這對於我們雙方都是一種悲劇:他失去了絕大部分同伴,而我們失去了領袖。”他的這一嘗試也失敗了,但並非毫無意義,它至少指出:愛因斯坦所採取的那種偏重於微分方程的場論的方法是行不通的,這可以使後來人不必再走此彎路。

愛因斯坦在社會、政治、教育、戰爭與和平等方面也發表了大量的文章,他的許多見解是深刻的(比如他在《為什麼要社會主義》的文章中就一針見血地指出社會主義體制最大的危險來自於它很容易就滑向專制),他的文筆是優美的(《愛因斯坦晚年文集》的中文譯者說他堪稱使用德語的語言大師)。

……愛因斯坦是人類的驕傲,建議抽空看看他的傳記甚至他本人的文章。

至於愛因斯坦曾參與祕密武器、通靈、外星人等研究的傳聞幾乎可以肯定是影視作家或別有用心者的杜撰而已。因為,首先愛因斯坦本人醉心研究的都是那些關乎宇宙本質的事物,上述提到的那些東西儘管神祕、但卻是所謂“細節”的東西,愛因斯坦是不會對它們有多少興趣的;其次,對於西方的各國政府來說,愛因斯坦都是個“刺兒頭”,而且顏色偏紅(他曾讚美過列寧及其領導的十月革命),什麼武器研究之類的東西生怕愛因斯坦參與。比如曼哈頓計劃,雖然愛因斯坦給羅斯福的那封著名的信對促成該計劃起到一定作用,但他被完全排斥在該計劃之外。四五十年代在美國掀起的反共狂潮——麥卡錫主義,更是盡找愛因斯坦的碴兒。在這種情況下,別說政府會找他合作研究什麼祕密的東西了,就連民間可能有的相關研究也一定會作為打擊愛因斯坦的把柄。他曾公開號召美國的知識分子要保持良知、別屈從壓力而去做偽證(那時美國的黑暗......

愛因斯坦的主要成就是什麼?

愛因斯坦

20世紀最偉大的物理學家阿爾伯特·愛因斯坦1879年3月14日出生在德國西南的烏耳姆城,一年後隨全家遷居慕尼黑。愛因斯坦小時候並不活潑,三歲多還不會講話,可是直到九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。

1905年的奇蹟

1905年,愛因斯坦在科學史上創造了一個史無前例奇蹟。這一年他寫了六篇論文,在三月到九月這半年中,利用在專利局每天八小時工作以外的業餘時間,在三個領域做出了四個有劃時代意義的貢獻,他發表了關於光量子說、分子大小測定法、布朗運動理論和狹義相對論這四篇重要論文。

1921年,愛因斯坦因為“光電效應定律的發現”這一成就而獲得了諾貝爾物理學獎。

成功的祕訣

有一次,一個美國記者問愛因斯坦關於他成功的祕決。他回答:“早在1901年,我還是二十二歲的青年時,我已經發現了成功的公式。我可以把這公式的祕密告訴你,那就是A=X+Y+Z! A就是成功,X就是努力工作,Y是懂得休息,Z是少說廢話!這公式對我有用,我想對許多人也是一樣有用。”

科學成就的第二個高峰

在1915年到1917年的3年中,是愛因斯坦科學成就的第二個高峰,類似於1905年,他也在三個不同領域中分別取得了歷史性的成就。除了1915年最後建成了被公認為人類思想史中最偉大的成就之一的廣義相對論以外,1916年在輻射量子方面提出引力波理論,1917年又開創了現代宇宙學。

最偉大的科學家的風格

愛因斯坦因為在科學上的成就,獲得了許多獎狀以及名譽博士的授予證書。如果一般人就會把這些東西高高掛起。可是愛因斯坦把以上的東西,包括諾貝爾獎獎狀一起亂七八糟地放在一個箱子裡,看也不看一眼。英費爾德說他有時覺得愛因斯坦可能連諾貝爾獎是什麼意義都不知道。據說他在得獎的那一天,臉上和平日一樣平靜,沒有顯出特別高興或興奮。

巨星隕落

愛因斯坦有哪些成就?

早期工作

1900年,愛因斯坦從蘇黎世工業大學畢業。由於他對某些功課不熱心,以及對老師態度冷漠,被拒絕留校。他找不到工作,靠做家庭教師和代課教師過活。在失業一年半以後,關心並瞭解他才能的同學馬塞爾·格羅斯曼向他伸出了援助的手。格羅斯曼設法說服自己的父親把愛因斯坦介紹到瑞士專利局去作一個技術員。

愛因斯坦終身感謝格羅斯曼對他的幫助。在悼念格羅斯曼的信中,他談到這件事時說,當他大學畢業時,“突然被一切人拋棄,一籌莫展的面對人生。他幫助了我,通過他和他的父親,我後來才到了哈勒(時任瑞士專利局局長)那裡,進了專利局。這有點象救命之恩,沒有他我大概不致於餓死,但精神會頹唐起來。”

1902年2月21日,愛因斯坦取得了瑞士國籍,並遷居伯爾尼,等待專利局的招聘。1902年6月23日,愛因斯坦正式受聘于專利局,任三級技術員,工作職責是審核申請專利權的各種技術發明創造。1903年,他與大學同學米列娃·瑪麗克結婚。

1900年-1904年,愛因斯坦每年都寫出一篇論文,發表於德國《物理學雜誌》。頭兩篇是關於液體表面和電解的熱力學,企圖給化學以力學的基礎,以後發現此路不通,轉而研究熱力學的力學基礎。1901年提出統計力學的一些基本理論,1902年-1904年間的三篇論文都屬於這一領域。

1904年的論文認真探討了統計力學所預測的漲落現象,發現能量漲落取決於玻爾茲曼常數。它不僅把這一結果用於力學體系和熱現象,而且大膽地用於輻射現象,得出輻射能漲落的公式,從而導出維恩位移定律。漲落現象的研究,使他於1905年在輻射理論和分子運動論兩方面同時做出重大突破。

1905年的奇蹟

1905年,愛因斯坦在科學史上創造了一個史無前例奇蹟。這一年他寫了六篇論文,在3月到9月這半年中,利用在專利局每天八小時工作以外的業餘時間,在三個領域做出了四個有劃時代意義的貢獻,他發表了關於光量子說、分子大小測定法、布朗運動理論和狹義相對論這四篇重要論文。

1905年3月,愛因斯坦將自己認為正確無誤的論文送給了德國《物理年報》編輯部。他靦腆的對編輯說:“如果您能在你們的年報中找到篇幅為我刊出這篇論文,我將感到很愉快。”這篇“被不好意思”送出的論文名叫《關於光的產生和轉化的一個推測性觀點》。

這篇論文把普朗克1900年提出的量子概念推廣到光在空間中的傳播情況,提出光量子假說。認為:對於時間平均值,光表現為波動;而對於瞬時值,光則表現為粒子性。這是歷史上第一次揭示了微觀客體的波動性和粒子性的統一,即波粒二象性。

在這文章的結尾,他用光量子概念輕而易舉的解釋了經典物理學無法解釋的光電效應,推導出光電子的最大能量同入射光的頻率之間的關係。這一關係10年後才由密立根給予實驗證實。1921年,愛因斯坦因為“光電效應定律的發現”這一成就而獲得了諾貝爾物理學獎。

這才僅僅是開始,阿爾伯特·愛因斯坦在光、熱、電物理學的三個領域中齊頭並進,一發不可收拾。1905年4月,愛因斯坦完成了《分子大小的新測定法》,5月完成了《熱的分子運動論所要求的靜液體中懸浮粒子的運動》。這是兩篇關於布朗運動的研究的論文。愛因斯坦當時的目的是要通過觀測由分子運動的漲落現象所產生的懸浮粒子的無規則運動,來測定分子的實際大小,以解決半個多世紀來科學界和哲學界爭論不休的原子是否存在的問題。

三年後,法國物理學家佩蘭以精密的實驗證實了愛因斯坦的理論預測。從而無可非議的證明了原子和分子的客觀存在,這使最堅決反對原子論的德國化學家、唯能論的創始人奧斯特瓦爾德於1908年主動宣佈:“原子假說已經成為一種基礎鞏固的科學理......

試論述愛因斯坦的科學成就及其歷史地位

愛因斯坦是猶太裔物理學家。他於1879年出生於德國烏爾姆市的一個猶太人家庭(父母均為猶太人),1900年畢業於蘇黎世聯邦理工學院,入瑞士國籍。1905年,獲蘇黎世大學哲學博士學位,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,同年,創立狹義相對論。1915年創立廣義相對論。

愛因斯坦為核能開發奠定了理論基礎,在現代科學技術和他的深刻影響下與廣泛應用等方面開創了現代科學新紀元,被公認為是繼伽利略、牛頓以來最偉大的物理學家。1999年12月26日,愛因斯坦被美國《時代週刊》評選為“世紀偉人”。

愛因斯坦的生前簡介和科學成就有哪些?

理論 物理學家、自然科學 唯物主義者。1879年 3月14日出生於德國 烏耳姆的一個猶太人家庭,1955年 4月18日卒於美國普林斯頓。1900年畢業於蘇黎世工業大學,1901年入瑞士國籍,1902~1909年在伯爾尼任瑞士專利局技術員,1908~1914年先後在伯爾尼、蘇黎世和布拉格大學任教。1914~1933年任柏林威廉皇帝物理研究所所長兼柏林大學教授。為免遭納粹迫害,他於1933年流亡到美國,1940年入美國籍,1933~1945年任普林斯頓高級研究院教授。他普榮獲1921年度諾貝爾物理學獎。

科學成就  愛因斯坦在科學上的主要成就有 5個方面:①解決了液體中懸浮粒子運動即布朗運動的理論問題,提出測定分子真實大小的新方法。這一理論提出不久就為實驗所證實,致使原子論的主要反對者F.W.奧斯特瓦爾德公開承認原子的存在,從而平息了由實證論者挑起的歷時半個世紀的關於原子存在問題的爭論。②發展了量子理論。愛因斯坦所提出的光量子理論,首次揭示出微觀客體最本質的特徵在於波-粒二象性;他建立的受激輻射理論為20世紀60年代出現的激光技術準備了理論基礎。他對量子理論的研究促進了波動力學的建立,發展了量子統計理論。③創建狹義相對論。這一理論揭示了空間和時間、物質和運動的統一,否定了I.牛頓的絕對空間和絕對時間概念,是一個既適用於宏觀、低速,又適用於微觀、高速的運動理論。他還由此發現了質量和能量的相當性,為40年代開始的原子能技術開闢了道路。④創立廣義相對論,揭示了空間、時間、物質、運動的統一性,幾何學和物理學的統一性,並發現空間的結構和性質取決於物質的質量及其分佈。該理論關於光線經過太陽引力場會發生彎曲的預言於1919年得到證實。⑤開創了現代宇宙學。他所提出的宇宙有限無界的假說,由後人發展成為宇宙膨脹理論和大爆炸宇宙學,深刻地改變了傳統的宇宙觀。20年代以後,愛因斯坦把主要精力用於探索統一場論,試圖把引力場和電磁場、相對論和量子論統一起來,但終未成功。70年代以後,由於弱相互作用和電磁相互作用統一理論的可喜進展,使統一場論的思想為物理學未來的發展提供了一個大有希望的前景。他的科學成就使他成為物理學革命的偉大先驅,並對哲學產生了深遠影響。

阿爾伯特·愛因斯坦的主要成就

狹義相對論的創立:早在16歲時,愛因斯坦就從書本上了解到光是以很快速度前進的電磁波,與此相聯繫,他非常想探討與光波有關的所謂以太的問題。以太這個名詞源於希臘,用以代表組成天上物體的基本元素。17世紀的笛卡爾和其後的克里斯蒂安·惠更斯首創並發展了以太學說,認為以太就是光波傳播的媒介,它充滿了包括真空在內的全部空間,並能滲透到物質中。與以太說不同,牛頓提出了光的微粒說。牛頓認為,發光體發射出的是以直線運動的微粒粒子流,粒子流衝擊視網膜就引起視覺。18世紀牛頓的微粒說佔了上風,19世紀,卻是波動說佔了絕對優勢。以太的學說也大大發展:波的傳播需要媒質,光在真空中傳播的媒質就是以太,也叫光以太。與此同時,電磁學得到了蓬勃發展,經過麥克斯韋、赫茲等人的努力,形成了成熟的電磁現象的動力學理論——電動力學,並從理論與實踐上證明光就是一定頻率範圍內的電磁波,從而統一了光的波動理論與電磁理論。以太不僅是光波的載體,也成了電磁場的載體。直到19世紀末,人們企圖尋找以太,然而從未在實驗中發現以太,相反,邁克耳遜莫雷實驗卻發現以太不太可能存在。電磁學的發展最初也是納入牛頓力學的框架,但在解釋運動物體的電磁過程時卻發現,與牛頓力學所遵從的相對性原理不一致。按照麥克斯韋理論,真空中電磁波的速度,也就是光的速度是一個恆量;然而按照牛頓力學的速度加法原理,不同慣性系的光速不同。例如,兩輛汽車,一輛向你駛近,一輛駛離。你看到前一輛車的燈光向你靠近,後一輛車的燈光遠離。根據伽利略理論,向你駛來的車將發出速度大於c(真空光速3.0x10^8m/s)的光,即前車的光的速度=光速+車速;而駛離車的光速小於c,即後車光的速度=光速-車速。但按照這兩種光的速度相同,因為在麥克斯韋的理論中,車的速度有無並不影響光的傳播,說白了不管車子怎樣,光速等於c。麥克斯韋與伽利略關於速度的說法明顯相悖!愛因斯坦似乎就是那個將構建嶄新的物理學大廈的人。愛因斯坦認真研究了麥克斯韋電磁理論,特別是經過赫茲和洛倫茲發展和闡述的電動力學。愛因斯坦堅信電磁理論是完全正確的,但是有一個問題使他不安,這就是絕對參照系以太的存在。他閱讀了許多著作發現,所有人試圖證明以太存在的試驗都是失敗的。經過研究愛因斯坦發現,除了作為絕對參照系和電磁場的荷載物外,以太在洛倫茲理論中已經沒有實際意義。愛因斯坦喜歡閱讀哲學著作,並從哲學中吸收思想營養,他相信世界的統一性和邏輯的一致性。在“奧林匹亞科學院”時期大衛·休謨(DavidHume)對因果律的普遍有效性產生的懷疑,對愛因斯坦產生了影響。 相對性原理已經在力學中被廣泛證明,卻在電動力學中卻無法成立,對於物理學這兩個理論體系在邏輯上的不一致,愛因斯坦提出了懷疑。他認為,相對論原理應該普遍成立,因此電磁理論對於各個慣性系應該具有同樣的形式,但在這裡出現了光速的問題。光速是不變的量還是可變的量,成為相對性原理是否普遍成立的首要問題。當時的物理學家一般都相信以太,也就是相信存在著絕對參照系,這是受到牛頓的絕對空間概念的影響。19世紀末,馬赫在所著的《發展中的力學》中,批判了牛頓的絕對時空觀,這給愛因斯坦留下了深刻的印象。1905年5月的一天,愛因斯坦與一個朋友貝索討論這個已探索了十年的問題,貝索按照馬赫主義的觀點闡述了自己的看法,兩人討論了很久。突然,愛因斯坦領悟到了什麼,回到家經過反覆思考,終於想明白了問題。第二天,他又來到貝索家,說:謝謝你,我的問題解決了。原來愛因斯坦想清楚了一件事:時間沒有絕對的定義,時間與光信號的速度有一種不可分割的聯繫。他找到了開鎖的鑰匙,經過五個星期的努力......

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