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名人故事:愛因斯坦——別人不是你的鏡子
下面是YJBYS小編為大家整理的關(guān)于愛因斯坦的故事,歡迎閱讀!
個(gè)人簡介
阿爾伯特·愛因斯坦(1879.3.14-1955.4.18)猶太裔物理學(xué)家,
名人故事:愛因斯坦——別人不是你的鏡子
。他于1879年出生于德國烏爾姆市的一個(gè)猶太人家庭(父母均為猶太人),1900年畢業(yè)于蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院,入瑞士國籍。1905年,獲蘇黎世大學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位,愛因斯坦提出光子假設(shè),成功解釋了光電效應(yīng),因此獲得1921年諾貝爾物理獎,同年,創(chuàng)立狹義相對論。1915年創(chuàng)立廣義相對論。愛因斯坦為核能開發(fā)奠定了理論基礎(chǔ),在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和他的深刻影響下與廣泛應(yīng)用等方面開創(chuàng)了現(xiàn)代科學(xué)新紀(jì)元,被公認(rèn)為是繼伽利略、牛頓以來最偉大的物理學(xué)家。1999年12月26日,愛因斯坦被美國《時(shí)代周刊》評選為“世紀(jì)偉人”。
相對論
愛因斯坦早在16歲時(shí),愛因斯坦就從書本上了解到光是以很快速度前進(jìn)的電磁波,與此相聯(lián)系,他非常想探討與光波有關(guān)的所謂以太的問題。以太這個(gè)名詞源于希臘,用以代表組成天上物體的基本元素。17世紀(jì)的笛卡爾和其后的克里斯蒂安·惠更斯首創(chuàng)并發(fā)展了以太學(xué)說,認(rèn)為以太就是光波傳播的媒介,它充滿了包括真空在內(nèi)的全部空間,并能滲透到物質(zhì)中。與以太說不同,牛頓提出了光的微粒說。牛頓認(rèn)為,發(fā)光體發(fā)射出的是以直線運(yùn)動的微粒粒子流,粒子流沖擊視網(wǎng)膜就引起視覺。18世紀(jì)牛頓的微粒說占了上風(fēng),19世紀(jì),卻是波動說占了絕對優(yōu)勢。以太的學(xué)說也大大發(fā)展:波的傳播需要媒質(zhì),光在真空中傳播的媒質(zhì)就是以太,也叫光以太。與此同時(shí),電磁學(xué)得到了蓬勃發(fā)展,經(jīng)過麥克斯韋、赫茲等人的努力,形成了成熟的電磁現(xiàn)象的動力學(xué)理論——電動力學(xué),并從理論與實(shí)踐上證明光就是一定頻率范圍內(nèi)的電磁波,從而統(tǒng)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(jì)末,人們企圖尋找以太,然而從未在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)以太,相反,邁克耳遜莫雷實(shí)驗(yàn)卻發(fā)現(xiàn)以太不太可能存在。
電磁學(xué)的發(fā)展最初也是納入牛頓力學(xué)的框架,但在解釋運(yùn)動物體的電磁過程時(shí)卻發(fā)現(xiàn),與牛頓力學(xué)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(gè)恒量;然而按照牛頓力學(xué)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,
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《名人故事:愛因斯坦——別人不是你的鏡子》(http://m.dameics.com)。你看到前一輛車的燈光向你靠近,后一輛車的燈光遠(yuǎn)離。根據(jù)伽利略理論,向你駛來的車將發(fā)出速度大于c(真空光速3.0x10^8m/s)的光,即前車的光的速度=光速+車速;而駛離車的光速小于c,即后車光的速度=光速-車速。但按照這兩種光的速度相同,因?yàn)樵邴溈怂鬼f的理論中,車的速度有無并不影響光的傳播,說白了不管車子怎樣,光速等于c。麥克斯韋與伽利略關(guān)于速度的說法明顯相悖!愛因斯坦似乎就是那個(gè)將構(gòu)建嶄新的物理學(xué)大廈的人。愛因斯坦認(rèn)真研究了麥克斯韋電磁理論,特別是經(jīng)過赫茲和洛倫茲發(fā)展和闡述的電動力學(xué)。愛因斯坦堅(jiān)信電磁理論是完全正確的,但是有一個(gè)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(fā)現(xiàn),所有人試圖證明以太存在的試驗(yàn)都是失敗的。經(jīng)過研究愛因斯坦發(fā)現(xiàn),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(jīng)沒有實(shí)際意義。愛因斯坦喜歡閱讀哲學(xué)著作,并從哲學(xué)中吸收思想營養(yǎng),他相信世界的統(tǒng)一性和邏輯的一致性。在“奧林匹亞科學(xué)院”時(shí)期大衛(wèi)·休謨(DavidHume)對因果律的普遍有效性產(chǎn)生的懷疑,對愛因斯坦產(chǎn)生了影響。
相對性原理已經(jīng)在力學(xué)中被廣泛證明,卻在電動力學(xué)中卻無法成立,對于物理學(xué)這兩個(gè)理論體系在邏輯上的不一致,愛因斯坦提出了懷疑。他認(rèn)為,相對論原理應(yīng)該普遍成立,因此電磁理論對于各個(gè)慣性系應(yīng)該具有同樣的形式,但在這里出現(xiàn)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(dāng)時(shí)的物理學(xué)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(jì)末,馬赫在所著的《發(fā)展中的力學(xué)》中,批判了牛頓的絕對時(shí)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(gè)朋友貝索討論這個(gè)已探索了十年的問題,貝索按照馬赫主義的觀點(diǎn)闡述了自己的看法,兩人討論了很久。突然,愛因斯坦領(lǐng)悟到了什么,回到家經(jīng)過反復(fù)思考,終于想明白了問題。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(shí)間沒有絕對的定義,時(shí)間與光信號的速度有一種不可分割的聯(lián)系。他找到了開鎖的鑰匙,經(jīng)過五個(gè)星期的努力工作,愛因斯坦把狹義相對論呈現(xiàn)在人們面前。
別人不是你的鏡子
愛因斯坦的父親和杰克大叔去清掃一個(gè) 囪。那煙囪只有踩著里邊的鋼筋踏梯才能上去,于是杰克大叔在前,愛因斯坦的父親在后,一級一級地爬上去;下來時(shí),杰克大叔依舊在前,愛因斯坦的父親跟在后面。于是當(dāng)他們走出煙囪的時(shí)候,杰克大叔的后背,臉上全都被煙囪里的煙灰蹭黑了,而愛因斯坦的父親身上連一點(diǎn)煙灰也沒有。
愛因斯坦的父親看見杰克大叔的模樣,心想自己的臉肯定和他一樣臟,于是就到附近的小河里洗了又洗;而杰克大叔看見了愛因斯坦父親干干凈凈的樣子,就只草草洗了洗手,然后大模大樣地上街了。街上的人笑痛可肚子,還以為杰克大叔是個(gè)瘋子哩。
這是愛因斯坦16歲時(shí),他父親給他講的一個(gè)自己經(jīng)歷過的故事。父親說:“其實(shí),只有自己才是自己的鏡子;如果拿別人做鏡子,白癡或許會把自己照成天才的。”
父親的故事照亮了愛因斯坦的一生。愛因斯坦時(shí)時(shí)用自己做鏡子來審視自己,終于映照出了生命的光輝。
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