艾爾伯特愛因斯坦

生活在1879年至1955年。

愛因斯坦重寫了自然法則。他完全改變了我們理解事物行為的方式，如光，重力和時間。

雖然今天的科學(xué)家對愛因斯坦的思想感到滿意，但在他那個時代，他們完全是革命性的。大多數(shù)人甚至沒有開始理解它們。

如果你是科學(xué)新手，你可能會發(fā)現(xiàn)他的一些想法需要時間來適應(yīng)！

阿爾伯特愛因斯坦科學(xué)成就快速指南

艾爾伯特愛因斯坦：

通過他對布朗運(yùn)動的分析，提供了有力的證據(jù)證明原子和分子確實(shí)存在。

解釋了光電效應(yīng)，建議光線成束。具有正確能量的光束（他稱之為量子）可以從金屬中射出電子。

證明每個人，無論我們移動的速度如何，都會測量真空中每秒3億米的光速。這導(dǎo)致了一個奇怪的新現(xiàn)實(shí)，即與移動速度較慢的人相比，以非常高的速度行進(jìn)的人的時間過得更慢。

發(fā)現(xiàn)了極其重要的標(biāo)志性方程式E=mc2，它表明能量和物質(zhì)可以相互轉(zhuǎn)換。

重寫了引力定律，自從艾薩克·牛頓于1687年發(fā)表以來，它一直沒有受到挑戰(zhàn)。在他的廣義相對論中，愛因斯坦：

表明物質(zhì)會導(dǎo)致空間彎曲，從而產(chǎn)生重力。

表明光線遵循由空間引力曲線繪制出來的路徑。

表明當(dāng)重力變得非常強(qiáng)時，時間會更慢。

當(dāng)他在廣義相對論中做出的奇怪預(yù)測被科學(xué)觀察證實(shí)時，他成為了20世紀(jì)最著名的科學(xué)家。

他晚年試圖找到將量子物理與廣義相對論聯(lián)合起來的方程式。這是一項(xiàng)非常艱巨的任務(wù)，但仍未實(shí)現(xiàn)。

他的開始

阿爾伯特愛因斯坦于1879年3月14日出生于德國烏爾姆。他童年時代并不健談，直到三歲時，他幾乎沒有說話。他在慕尼黑度過了他的青少年時期，他的家人在那里經(jīng)營電氣設(shè)備。十幾歲時，他對大自然很感興趣，并且在數(shù)學(xué)和物理方面表現(xiàn)出很高的能力。

愛因斯坦喜歡創(chuàng)新和創(chuàng)新。他在慕尼黑的學(xué)校里厭惡這種沒有創(chuàng)造力的精神。他15歲時家人的生意失敗了，他們搬到了意大利的米蘭。16歲時，他搬到了瑞士，在那里他讀完了高中。

1896年，他就讀于蘇黎世瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院攻讀科學(xué)學(xué)位。他不喜歡那里的教學(xué)方法，所以他上課，在物理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或拉小提琴。在同學(xué)筆記的幫助下，他通過了考試;他于1900年畢業(yè)。

愛因斯坦被他的老師認(rèn)為不是一個好學(xué)生，他們拒絕推薦他進(jìn)一步就業(yè)。

在理工學(xué)院學(xué)習(xí)期間，愛因斯坦了解到當(dāng)時最令人困惑的物理學(xué)家之一。這就是如何將艾薩克·牛頓的運(yùn)動定律與詹姆斯·克拉克·馬克斯韋爾的電磁方程結(jié)合在一起。他對這個問題考慮了很多。

1902年，他獲得了瑞士聯(lián)邦專利局的審查員職位。1903年，他與前同學(xué)馬里奇結(jié)婚。他和她有兩個兒子，但他們后來離婚了。幾年后，愛因斯坦與埃爾莎·洛溫塔爾結(jié)婚。

早期的科學(xué)出版物

愛因斯坦在專利局工作期間取得了他最大的科學(xué)突破。蘇黎世大學(xué)授予他博士學(xué)位。1905年他的論文“分子維度的新決定”。

1905年：奇跡年

1905年，在他提交博士論文的同一年，阿爾伯特·愛因斯坦發(fā)表了四篇極其重要的科學(xué)論文，涉及他對以下方面的分析：

布朗運(yùn)動

質(zhì)量和能量的等價

光電效應(yīng)

狹義相對論

這些論文中的每一篇都是對科學(xué)的巨大貢獻(xiàn)。在一年內(nèi)發(fā)表四篇這樣的論文被認(rèn)為幾乎是奇跡。愛因斯坦才26歲。

質(zhì)量能量等值

愛因斯坦于1905年誕生了世界上最著名的等式：

E=mc2

該等式表示質(zhì)量（m）可以轉(zhuǎn)換為能量（E）。一點(diǎn)質(zhì)量可以產(chǎn)生很多能量，因?yàn)橘|(zhì)量乘以c 2，其中c是光速，非常大。

少量的質(zhì)量可以產(chǎn)生大量的能量。將原子核中的質(zhì)量轉(zhuǎn)換為能量是核武器背后的原理，也是太陽的能量來源。

光電效應(yīng)

如果你在金屬上發(fā)光，金屬可能會釋放出一些電子。愛因斯坦說光是由能量的個體“粒子”組成，他稱之為量子。當(dāng)這些量子撞擊金屬時，它們將能量提供給電子，這使得這些電子能夠從金屬中逸出。

愛因斯坦表明，光可以表現(xiàn)為粒子和波浪。光的每個“粒子”攜帶的能量與光波的頻率成比例。

愛因斯坦的狹義相對論

在愛因斯坦1905年的第三篇論文中，他回到了他在大學(xué)時聽到的一個大問題-如何用麥克斯韋的光方程解決牛頓的運(yùn)動定律。他的方法是'思想實(shí)驗(yàn)'。他想象如果他能以光速旅行，世界會是怎樣的。

他意識到物理定律在任何地方都是一樣的，無論你做了什么-無論你是快速移動到接近你的光線，還是快速遠(yuǎn)離光線-你總會看到光線移動以相同的速度-光速！

這并不明顯，因?yàn)槿粘Ｉ钪械氖虑椴⒎侨绱?，例如，如果你朝著一個騎自行車接近你的孩子移動，他會比你離開他時更早到達(dá)你。對于光線，無論您是朝向還是遠(yuǎn)離光線，都需要相同的時間才能到達(dá)您的身邊。這不是一件容易理解的事情，所以如果你不這樣做，不要擔(dān)心?。ǔ悄阍诖髮W(xué)學(xué)習(xí)物理學(xué)。）每一個測試狹義相對論的實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了愛因斯坦所說的。

如果無論速度如何，所有觀察者的光速都是相同的，那么其他一些奇怪的東西必定是真的。事實(shí)上，事實(shí)證明，時間，長度和質(zhì)量實(shí)際上取決于我們正在移動的速度。我們移動的光速越接近，與移動速度更慢的人相比，我們在這些數(shù)量上看到的差異越大。例如，隨著我們越來越快地移動，時間越來越慢。

愛因斯坦成為更廣泛的物理學(xué)界的知名人士

當(dāng)人們閱讀愛因斯坦的論文并論述其重要性時，他的作品逐漸被人們接受，他在物理世界中作為一種強(qiáng)大的新智力的聲譽(yù)也在增長。1908年，他開始在伯爾尼大學(xué)講學(xué)，第二年辭去了專利局的職務(wù)。1911年，他成為布拉格卡爾-費(fèi)迪南德大學(xué)物理學(xué)教授，1912年回到蘇黎世，在那里擔(dān)任教授。

在廣義相對論的研究中，他于1911年首次預(yù)測了太陽強(qiáng)大的引力如何彎曲來自其他靠近太陽的恒星的光線。

廣義相對論-愛因斯坦成為世界聞名

一個非常非常粗略的近似：地球的質(zhì)量曲線空間。月球的速度使它在曲線上滾動而不是落到地球上。如果你在地球上并希望離開，你需要很好地爬出地心

愛因斯坦在1915年發(fā)表了他的廣義相對論論文，例如，展示了引力如何扭曲空間和時間。光被強(qiáng)大的重力偏轉(zhuǎn)，不是因?yàn)樗馁|(zhì)量（光沒有質(zhì)量），而是因?yàn)橹亓澢斯鈧鞑サ目臻g。

1919年，一支英國探險(xiǎn)隊(duì)前往西非普林西比島觀察日照。在日食期間，他們測試了遠(yuǎn)離太陽的遠(yuǎn)處恒星的光是否被偏轉(zhuǎn)。他們發(fā)現(xiàn)它是！就像愛因斯坦所說的那樣，空間確實(shí)是彎曲的。

1919年11月7日，倫敦時報(bào)的標(biāo)題為：

科學(xué)革命-宇宙的新理論-牛頓思想被推翻。

榮譽(yù)和更多榮譽(yù)

阿爾伯特愛因斯坦于1921年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。人們有時會驚訝地發(fā)現(xiàn)這個獎項(xiàng)不是因?yàn)樗谔厥饣驈V義相對論中的作品，而是因?yàn)樗麑碚撐锢韺W(xué)的全面服務(wù)以及他在奇跡年的作品之一。1905年，具體發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)的規(guī)律。

倫敦皇家學(xué)會于1925年授予他著名的科普利獎?wù)拢驗(yàn)樗南鄬φ摵蛯α孔永碚摰呢暙I(xiàn)。富蘭克林研究所于1935年授予他富蘭克林獎?wù)?，以表彰他在相對論和光電效?yīng)方面的工作。

世界各地的大學(xué)互相競爭，授予他榮譽(yù)博士學(xué)位，新聞界比任何其他科學(xué)家都更多地寫了他-愛因斯坦成為名人。

愛因斯坦的晚年

愛因斯坦是一個相對年輕的人，他發(fā)現(xiàn)了他最偉大的發(fā)現(xiàn)。

在他晚年，他繼續(xù)學(xué)習(xí)科學(xué)，但沒有進(jìn)一步的開創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)。他對政治和世界狀況產(chǎn)生了興趣。

愛因斯坦出生于德國，是一名猶太人。1955年，他在美國公民身亡。當(dāng)希特勒掌權(quán)時，愛因斯坦在美國。他認(rèn)為回到德國并放棄他的德國公民身份是一個壞主意。愛因斯坦沒有實(shí)行猶太教，但強(qiáng)烈認(rèn)同猶太人受到納粹黨的迫害，偏袒巴勒斯坦的猶太人家園，阿拉伯人的權(quán)利受到保護(hù)。

愛因斯坦希望人們應(yīng)該尊重他們的人性，而不是他們的原籍國或宗教。他曾表示過對民族主義自豪感的冷嘲熱諷：

“如果相對論證明是正確的，德國人會稱我為德國人，瑞士人會稱我為瑞士公民，法國人會稱我為偉大的科學(xué)家。如果證明相對論是錯誤的，法國人會稱我為瑞士人，瑞士人稱我為德國人，而德國人則稱我為猶太人。“