估計大部分的人都認識愛因斯坦,不認識的不用怕,看看他的簡歷,了解壹下吧。下面是我為妳整理的愛因斯坦的個人簡介,希望對妳有用!
阿爾伯特?愛因斯坦簡介
阿爾伯特?愛因斯坦(Albert.Einstein,1879年3月14日-1955年4月18日),猶太裔物理學家。
愛因斯坦1879年出生於德國烏爾姆市的壹個猶太人家庭(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,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,開創了現代科學技術新紀元,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《時代周刊》評選為?世紀偉人?。
阿爾伯特?愛因斯坦人物經歷
讀書時期
1888年(9歲),愛因斯坦入路易波爾德高級中學學習。在學校受宗教 教育 ,接受受戒儀式,弗裏德曼是指導老師。
1889年(10歲),在醫科大學生塔爾梅引導下,讀通俗科學讀物和哲學著作。
1891年(12歲),自學歐幾裏德幾何,感到狂熱的喜愛,同時開始自學高等數學。
1892年(13歲),開始讀康德的著作。
1894年(15歲),愛因斯坦壹家人移居意大利。
1895年(16歲),自學完微積分。同年,愛因斯坦在瑞士理工學院的入學考試失敗。愛因斯坦開始思考當壹個人以光速運動時會看到什麽現象。對經典理論的內在矛盾產生困惑。
1896年(17歲),獲阿勞中學畢業證書。10月29日,愛因斯坦遷居蘇黎世並在瑞士理工學院就讀。
1899年10月19日(20歲),愛因斯坦正式申請瑞士公民權。
1900年8月(21歲),愛因斯坦畢業於蘇黎世聯邦工業大學;12月完成論文《由毛細管現象得到的推論》,次年發表在萊比錫《物理學雜誌》上並入瑞士籍。
1901年3月21日(22歲),取得瑞士國籍。在這壹年5-7月完成電勢差的熱力學理論的論文。
畢業以後
1902年6月16日(23歲),被瑞士伯爾尼專利局雇傭。
1903年(24歲),他與大學同學米列娃?瑪麗克結婚。他們結婚前就已經有了第壹個孩子。
1904年(25歲)9月,由專利局的試用人員轉為正式三級技術員。
1905年(26歲)3月,發表量子論,提出光量子假說,解決了光電效應問題。4月向蘇黎世大學提出論文《分子大小的新測定法》,取得博士學位。5月完成論文《論動體的電動力學》,獨立而完整地提出狹義相對性原理,開創物理學的新紀元。這壹年因此被稱為?愛因斯坦奇跡年?。
1906年(27歲)4月,晉升為專利局二級技術員。11月完成固體比熱的論文,這是關於固體的量子論的第壹篇論文。
1907年(28歲)升職為專利局壹級技術員。
1908年(29歲)10月,兼任伯爾尼大學編外講師。
1909年(30歲)10月,離開伯爾尼專利局,任理論物理學副教授。
1910年(31歲)10月,完成關於臨界乳光的論文。
1911年(32歲),從瑞士遷居到布拉格。
1912年(33歲),提出?光化當量?定律。
1913年(34歲),重返德國,任柏林威廉皇帝物理研究所長和柏林洪堡大學教授,並當選為普魯士科學院院士。
阿爾伯特?愛因斯坦主要成就
相對論
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,與此相聯系,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裏斯蒂安?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,粒子流沖擊視網膜就引起視覺。18世紀牛頓的微粒說占了上風,19世紀,卻是波動說占了絕對優勢。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壹定頻率範圍內的電磁波,從而統壹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壹致。按照麥克斯韋理論,真空中電磁波的速度,也就是光的速度是壹個恒量;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,壹輛向妳駛近,壹輛駛離。妳看到前壹輛車的燈光向妳靠近,後壹輛車的燈光遠離。根據伽利略理論,向妳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,但是有壹個問題使他不安,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,他相信世界的統壹性和邏輯的壹致性。在?奧林匹亞科學院?時期大衛?休謨(David Hume)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壹致,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,但在這裏出現了光速的問題。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。當時的物理學家壹般都相信以太,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月的壹天,愛因斯坦與壹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麽,回到家經過反復思考,終於想明白了問題。第二天,他又來到貝索家,說:謝謝妳,我的問題解決了。原來愛因斯坦想清楚了壹件事:時間沒有絕對的定義,時間與光信號的速度有壹種不可分割的聯系。他找到了開鎖的鑰匙,經過五個星期的努力工作,愛因斯坦把狹義相對論呈現在人們面前。
1905年6月30日,德國《物理學年鑒》接受了愛因斯坦的論文《論動體的電動力學》,在同年9月的該刊上發表。這篇論文是關於狹義相對論的第壹篇 文章 ,它包含了狹義相對論的基本思想和基本內容。狹義相對論所根據的是兩條原理:相對性原理和光速不變原理。愛因斯坦解決問題的出發點,是他堅信相對性原理。伽利略最早闡明過相對性原理的思想,但他沒有對時間和空間給出過明確的定義。牛頓建立力學體系時也講了相對性思想,但又定義了絕對空間、絕對時間和絕對運動,在這個問題上他是矛盾的。而愛因斯坦大大發展了相對性原理,在他看來,根本不存在絕對靜止的空間,同樣不存在絕對同壹的時間,所有時間和空間都是和運動的物體聯系在壹起的。對於任何壹個參照系和坐標系,都只有屬於這個參照系和坐標系的空間和時間。
對於壹切慣性系,運用該參照系的空間和時間所表達的物理規律,它們的形式都是相同的,這就是相對性原理,嚴格地說是狹義的相對性原理。在這篇文章中,愛因斯坦沒有討論將光速不變作為基本原理的根據,他提出光速不變是壹個大膽的假設,是從電磁理論和相對性原理的要求而提出來的。這篇文章是愛因斯坦多年來思考以太與電動力學問題的結果,他從同時的相對性這壹點作為突破口,建立了全新的時間和空間理論,並在新的時空理論基礎上給動體的電動力學以完整的形式,以太不再是必要的,以太漂流是不存在的。
什麽是同時性的相對性?不同地方的兩個事件我們何以知道它是同時發生的呢?壹般來說,我們會通過信號來確認。為了得知異地事件的同時性我們就得知道信號的傳遞速度,但如何測出這壹速度呢?我們必須測出兩地的空間距離以及信號傳遞所需的時間,空間距離的測量很簡單,麻煩在於測量時間,我們必須假定兩地各有壹只已經對好了的鐘,從兩個鐘的讀數可以知道信號傳播的時間。但我們如何知道異地的鐘對好了呢?答案是還需要壹種信號。這個信號能否將鐘對好?如果按照先前的思路,它又需要壹種新信號,這樣無窮後退,異地的同時性實際上無法確認。不過有壹點是明確的,同時性必與壹種信號相聯系,否則我們說這兩件事同時發生是無意義的。
光信號可能是用來對時鐘最合適的信號,但光速非無限大,這樣就產生壹個新奇的結論,對於靜止的觀察者同時的兩件事,對於運動的觀察者就不是同時的。我們設想壹個高速運行的列車,它的速度接近光速。列車通過站臺時,甲站在站臺上,有兩道閃電在甲眼前閃過,壹道在火車前端,壹道在後端,並在火車兩端及平臺的相應部位留下痕跡,通過測量,甲與列車兩端的間距相等,得出的結論是,甲是同時看到兩道閃電的。因此對甲來說,收到的兩個光信號在同壹時間間隔內傳播同樣的距離,並同時到達他所在位置,這兩起事件必然在同壹時間發生,它們是同時的。但對於在列車內部正中央的乙,情況則不同,因為乙與高速運行的列車壹同運動,因此他會先截取向著他傳播的前端信號,然後收到從後端傳來的光信號。對乙來說,這兩起事件是不同時的。也就是說,同時性不是絕對的,而取決於觀察者的運動狀態。這壹結論否定了牛頓力學中引以為基礎的絕對時間和絕對空間框架。
相對論認為,光速在所有慣性參考系中不變,它是物體運動的最大速度。由於相對論效應,運動物體的長度會變短,運動物體的時間膨脹。但由於日常生活中所遇到的問題,運動速度都是很低的(與光速相比),看不出相對論效應。
愛因斯坦在時空觀的徹底變革的基礎上建立了相對論力學,指出質量隨著速度的增加而增加,當速度接近光速時,質量趨於無窮大。他並且給出了著名的質能關系式:E=mc^2,質能關系式對後來發展的原子能事業起到了指導作用。
廣義相對論的建立:
1905年,愛因斯坦發表了關於狹義相對論的第壹篇文章後(即《論動體的電動力學》),並沒有立即引起很大的反響。但是德國物理學的權威人士普朗克註意到了他的文章,認為愛因斯坦的工作可以與哥白尼相媲美,正是由於普朗克的推動,相對論很快成為人們研究和討論的課題,愛因斯坦也受到了學術界的註意。
1907年,愛因斯坦聽從友人的建議,提交了那篇著名的論文申請聯邦工業大學的編外講師職位,但得到的答復是論文無法理解。雖然在德國物理學界愛因斯坦已經很有名氣,但在瑞士,他卻得不到壹個大學的教職,許多有名望的人開始為他鳴不平,1908年,愛因斯坦終於得到了編外講師的職位,並在第二年當上了副教授。1912年,愛因斯坦當上了教授,1913年,應普朗克之邀擔任新成立的威廉皇帝物理研究所所長和柏林大學教授。
在此期間,愛因斯坦在考慮將已經建立的相對論推廣,對於他來說,有兩個問題使他不安。第壹個是引力問題,狹義相對論對於力學、熱力學和電動力學的物理規律是正確的,但是它不能解釋引力問題。牛頓的引力理論是超距的,兩個物體之間的引力作用在瞬間傳遞,即以無窮大的速度傳遞,這與相對論依據的場的觀點和極限的光速沖突。第二個是非慣性系問題,狹義相對論與以前的物理學規律壹樣,都只適用於慣性系。但事實上卻很難找到真正的慣性系。從邏輯上說,壹切自然規律不應該局限於慣性系,必須考慮非慣性系。狹義相對論很難解釋所謂的雙生子佯謬,該佯謬說的是,有壹對孿生兄弟,哥在宇宙飛船上以接近光速的速度做宇宙航行,根據相對論效應,高速運動的時鐘變慢,等哥哥回來,弟弟已經變得很老了,因為地球上已經經歷了幾十年。而按照相對性原理,飛船相對於地球高速運動,地球相對於飛船也高速運動,弟弟看哥哥變年輕了,哥哥看弟弟也應該年輕了。這個問題簡直沒法回答。實際上,狹義相對論只處理勻速直線運動,而哥哥要回來必須經過壹個變速運動過程,這是相對論無法處理的。正在人們忙於理解相對狹義相對論時,愛因斯坦正在繼續完成廣義相對論。
1907年,愛因斯坦撰寫了關於狹義相對論的長篇文章《關於相對性原理和由此得出的結論》,在這篇文章中愛因斯坦第壹次提到了等效原理,此後,愛因斯坦關於等效原理的思想又不斷發展。他以慣性質量和引力質量成正比的自然規律作為等效原理的根據,提出在無限小的體積中均勻的引力場完全可以代替加速運動的參照系。愛因斯坦並且提出了封閉箱的說法:在壹封閉箱中的觀察者,不管用什麽 方法 也無法確定他究竟是靜止於壹個引力場中,還是處在沒有引力場卻在作加速運動的空間中,這是解釋等效原理最常用的說法,而慣性質量與引力質量相等是等效原理壹個自然的推論。
1915年11月,愛因斯坦先後向普魯士科學院提交了四篇論文,在這四篇論文中,他提出了新的看法,證明了水星近日點的進動,並給出了正確的引力場方程。至此,廣義相對論的基本問題都解決了,廣義相對論誕生了。1916年,愛因斯坦完成了長篇論文《廣義相對論的基礎》,在這篇文章中,愛因斯坦首先將以前適用於慣性系的相對論稱為狹義相對論,將只對於慣性系物理規律同樣成立的原理稱為狹義相對性原理,並進壹步表述了廣義相對性原理:物理學的定律必須對於無論哪種方式運動著的參照系都成立。
愛因斯坦的廣義相對論認為,由於有物質的存在,空間和時間會發生彎曲,而引力場實際上是壹個彎曲的時空。愛因斯坦用太陽引力使空間彎曲的理論,很好地解釋了水星近日點進動中壹直無法解釋的43秒。廣義相對論的第二大預言是引力紅移,即在強引力場中光譜向紅端移動,20年代,天文學家在天文觀測中證實了這壹點。廣義相對論的第三大預言是引力場使光線偏轉,最靠近地球的大引力場是太陽引力場,愛因斯坦預言,遙遠的星光如果掠過太陽表面將會發生壹點七秒的偏轉。1919年,在英國天文學家愛丁頓的鼓動下,英國派出了兩支遠征隊分赴兩地觀察日全食,經過認真的研究得出最後的結論是:星光在太陽附近的確發生了壹點七秒的偏轉。英國皇家學會和皇家天文學會正式宣讀了觀測 報告 ,確認廣義相對論的結論是正確的。會上,著名物理學家、皇家學會會長湯姆孫說:?這是自從牛頓時代以來所取得的關於萬有引力理論的最重大的成果?,?愛因斯坦的相對論是人類思想最偉大的成果之壹?。愛因斯坦成了新聞人物,他在1916年寫了壹本通俗介紹相對論的書《狹義與廣義相對論淺說》,到1922年已經再版了40次,還被譯成了十幾種文字,廣為流傳。
相對論的意義:
狹義相對論和廣義相對論建立以來,已經過去了很長時間,它經受住了實踐和歷史的考驗,是人們普遍承認的真理。相對論對於現代物理學的發展和現代人類思想的發展都有巨大的影響。相對論從邏輯思想上統壹了經典物理學,使經典物理學成為壹個完美的科學體系。狹義相對論在狹義相對性原理的基礎上統壹了牛頓力學和麥克斯韋電動力學兩個體系,指出它們都服從狹義相對性原理,都是對洛倫茲變換協變的,牛頓力學只不過是物體在低速運動下很好的近似規律。廣義相對論又在廣義協變的基礎上,通過等效原理,建立了局域慣性長與普遍參照系數之間的關系,得到了所有物理規律的廣義協變形式,並建立了廣義協變的引力理論,而牛頓引力理論只是它的壹級近似。這就從根本上解決了以前物理學只限於慣性系的問題,從邏輯上得到了合理的安排。相對論嚴格地考察了時間、空間、物質和運動這些物理學的基本概念,給出了科學而系統的時空觀和物質觀,從而使物理學在邏輯上成為完美的科學體系。
狹義相對論給出了物體在高速運動下的運動規律,並提示了質量與能量相當,給出了質能關系式。這兩項成果對低速運動的宏觀物體並不明顯,但在研究微觀粒子時卻顯示了極端的重要性。因為微觀粒子的運動速度壹般都比較快,有的接近甚至達到光速,所以粒子的物理學離不開相對論。質能關系式不僅為量子理論的建立和發展創造了必要的條件,而且為原子核物理學的發展和應用提供了根據。
對於愛因斯坦引入的這些全新的概念,當時地球上大部分物理學家,其中包括相對論變換關系的奠基人洛侖茲,都覺得難以接受。甚至有人說?當時全世界只有兩個半人懂相對論?。舊的思想方法的障礙,使這壹新的物理理論直到壹代人之後才為廣大物理學家所熟悉,就連瑞典皇家科學院,1922年把諾貝爾物理學獎授予愛因斯坦時,也只是說?由於他對理論物理學的貢獻,更由於他發現了光電效應的定律。?對愛因斯坦的諾貝爾物理學獎頒獎辭中竟然對於愛因斯坦的相對論只字未提。(註:相對論沒有獲諾貝爾獎,壹個重要原因就是還缺乏大量事實驗證。)
光電效應
1905年,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。
光照射到金屬上,引起物質的電性質發生變化。這類光變致電的現象被人們統稱為光電效應(Photoelectric effect)。
光電效應分為光電子發射、光電導效應和光生伏特效應。前壹種現象發生在物體表面,又稱外光電效應。後兩種現象發生在物體內部,稱為內光電效應。
赫茲於1887年發現光電效應,愛因斯坦第壹個成功的解釋了光電效應(金屬表面在光輻照作用下發射電子的效應,發射出來的電子叫做光電子)。光波長小於某壹臨界值時方能發射電子,即極限波長,對應的光的頻率叫做極限頻率。臨界值取決於金屬材料,而發射電子的能量取決於光的波長而與光強度無關,這壹點無法用光的波動性解釋。還有壹點與光的波動性相矛盾,即光電效應的瞬時性,按波動性理論,如果入射光較弱,照射的時間要長壹些,金屬中的電子才能積累住足夠的能量,飛出金屬表面。可事實是,只要光的頻率高於金屬的極限頻率,光的亮度無論強弱,光子的產生都幾乎是瞬時的,不超過十的負九次方秒。正確的解釋是光必定是由與波長有關的嚴格規定的能量單位(即光子或光量子)所組成。
光電效應裏,電子的射出方向不是完全定向的,只是大部分都垂直於金屬表面射出,與光照方向無關,光是電磁波,但是光是高頻震蕩的正交電磁場,振幅很小,不會對電子射出方向產生影響。
能量守恒
E=mc?,物質不滅定律,說的是物質的質量不滅;能量守恒定律,說的是物質的能量守恒。
雖然這兩條偉大的定律相繼被人們發現了,但是人們以為這是兩個風馬牛不相關的定律,各自說明了不同的自然規律。甚至有人以為,物質不滅定律是壹條化學定律,能量守恒定律是壹條物理定律,它們分屬於不同的科學範疇。
愛因斯坦認為,物質的質量是慣性的量度,能量是運動的量度;能量與質量並不是彼此孤立的,而是互相聯系的,不可分割的。物體質量的改變,會使能量發生相應的改變;而物體能量的改變,也會使質量發生相應的改變。
在狹義相對論中,愛因斯坦提出了著名的質能公式:E=mc^2(這裏的E代表能量,m代表多少質量,c代表光的速度,近似值為3?10^8m/s,這說明能量可以用減少質量的方法創造)。
愛因斯坦的質能關系公式,正確地解釋了各種原子核反應:就拿氦4(He4)來說,它的原子核是由2個質子和2個中子組成的。照理,氦4原子核的質量就等於2個質子和2個中子質量之和。實際上,這樣的算術並不成立,氦核的質量比2個質子、2個中子質量之和少了0.0302u(原子質量單位)!這是為什麽呢?因為當2個氘[dao]核(每個氘核都含有1個質子、1個中子)聚合成1個氦4原子核時,釋放出大量的原子能。生成1克氦4原子時,大約放出2.7?10^12焦耳的原子能。正因為這樣,氦4原子核的質量減少了。
這個例子生動地說明:在2個氘原子核聚合成1個氦4原子核時,似乎質量並不守恒,也就是氦4原子核的質量並不等於2個氘核質量之和。然而,用質能關系公式計算,氦4原子核失去的質量,恰巧等於因反應時釋放出原子能而減少的質量。
愛因斯坦從更新的高度,闡明了物質不滅定律和能量守恒定律的實質,指出了兩條定律之間的密切關系,使人類對大自然的認識又深了壹步。
宇宙常數
愛因斯坦在提出相對論的時候,曾將宇宙常數(為了解釋物質密度不為零的靜態宇宙的存在,他在引力場方程中引進壹個與度規張量成比例的項,用符號?表示。該比例常數很小,在銀河系尺度範圍可忽略不計。只在宇宙尺度下,?才可能有意義,所以叫作宇宙常數。即所謂的反引力的固定數值)代入他的方程。他認為,有壹種反引力,能與引力平衡,促使宇宙有限而靜態。當哈勃將膨脹宇宙的天文觀測結果展示給愛因斯坦看時,愛因斯坦說:?這是我壹生所犯下的最大錯誤。?
宇宙是膨脹著的。哈勃等認為,反引力是不存在的,由於星系間的引力,促使膨脹速度越來越慢。星系間有壹種扭旋的力,促使宇宙不斷膨脹,即暗能量。70億年前,它們?戰勝?了暗物質,成為宇宙的主宰。最新研究表明,按質量成份(只算實質量,不算虛物質)計算,暗物質和暗能量約占宇宙96%。看來,宇宙將不斷加速膨脹,直至解體死亡。(也有 其它 說法,爭議不休)。宇宙常數雖存在,但反引力的值遠超過引力。林德饒有風趣的說:?我終於明白,為什麽他(愛因斯坦)這麽喜歡這個理論,多年後依然研究宇宙常數,宇宙常數依然是當今物理學最大的疑問之壹。?