高中历史选修四 爱因斯坦(精讲)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
事实比这个例子更复杂,仅供理解。
科学趣闻:
相对论诞生后,曾经有一个令人极感兴趣 的疑难问题---双生子佯谬(yang)。一对双生 子A和B,A在地球上,B乘火箭去做星际旅行, 经过漫长岁月返回地球。爱因斯坦由相对论断 言,二人经历的时间不同,重逢时B将比A年 轻. 法国协和式飞机上的钟就比地球上的钟慢.
太阳能电池
假如你想用太阳能光电池为自己的居室提供能 量。这些光电池能够把太阳能转成电能,爱因斯坦 在90年前发表的一篇论文里就首次正确地分析过这 一转换原理。
他发现光子具有能量。某些光子携带的能量足 以克服将电子集中于某种金属的“粘性”,这就是 著名的光电效应。
Байду номын сангаас
数码相机
当你打开数码相机时,要先感谢爱因斯坦。 从镜头飞进来的光子会把半导体里的电子挤走, 这同样利用了宝贵的光电效应。
1896年,爱因斯坦成为一个无国籍的人,并考进了瑞士 黎世联邦工业大学。大学期间,爱因斯坦迷上了物理学,一 方面,他阅读了德国著名物理学家基尔霍夫、赫兹等人的著 作,钻研了麦克斯韦的电磁理论和马赫的力学,并经常去理 论物理学教授的家中请教。另一方面,他的大部分时间是去 物理实验室去做实验,迷恋于直接观察和测量
17世纪,牛顿创立经典力学。
当德国著名的物理学家普朗克年轻时向他的老师 求教,是选择音乐还是物理学作为自己终身的职业时, 得到的答复是:“物理学基本是一门已经完成了的科 学,因此,对于物理学的研究实际上是不会有多大成 果的。” 当时许多物理学家认为:物理学的大厦已经落成, 人类对自然界的认识已经到了尽头。
由于镅的原子核不稳定,一旦裂开,质量似乎 就消失了一些,因为碎片的质量比原来的原子核小。 其实,镅原子的质量根本没有消失。这是爱因斯坦 告诉我们的。
平坦的公路
车轮下的平坦公路里也刻着爱因斯坦的功 劳。
在爱因斯坦的博士论文中探讨了在不同溶 液中测量分子的新方法,这些方法后来成为胶 体化学的基本方法。建材工程师在建造公路时, 就是利用他的研究成果。
——李政道
第5课 20世纪科学巨匠爱因斯坦
阿尔伯特· 爱因斯坦 (1879——1955) 1879年出生于德国小镇乌尔姆的一个犹太人家庭。 1895年到瑞士,1896年考人瑞士苏黎世联邦工业大 学师范系理论物理专业学习,1900年毕业。 1902——1909年在瑞士伯尔尼专利局任技术员, 创立狭义相对论。加入瑞士国籍。1913年任柏林大学 教授。1915年创立广义相对论。1933年10月迁居美 国,1940年加入美国国籍, 1955年逝世于美国普林 斯顿。
全球定位系统
100年前爱因斯坦发现,如果想把发生在不同地 点的多个事件联系在一起考虑,那么传统的时间概 念就不够充分。 虽然全球定位系统卫星上安装了精确的原子钟, 但是,如果没有地面原子钟对卫星原子钟的时间调 整,定位系统每天发给地面的信号就会出现1.6千米 的偏差。
控制X射线的能量
当对良性肿瘤进行放射治疗时,医生在实施放 射治疗前,需要估计X射线可能对你细胞造成的伤害, 根据就是爱因斯坦的E=mc2。
爱因斯坦的四篇论文:
1)、他挑出分量最轻的一篇,内容是通过中性物质的稀溶液的 扩散和内摩擦来测定原子的大小,寄给了他的母校苏黎士联邦 工业学院,毫不费力地取得了博士学位。 2)另一篇是关于研究悬浮微粒的布朗运动的,也开辟了一个新 方向。
3)第三篇是著名的光电效应,历史上第一次提出光量子的理论, 在发展与相对论并称二十世纪物理学两大基石的量子力学中意 义重大,几年后单凭此而不是相对论就获得诺贝尔物理奖。 4)第四篇的论文名字很朴素,叫《论运动物体的电动力学》。 然而稍通物理学史的人都知道这是一篇惊世骇俗的文章,它宣 布了狭义相对论的诞生。
追求生命的和谐与修养
1952年,以色列政府请爱因斯坦出任总 统,但被他谢绝:“关于自然,我了解一点; 关于人,我几乎一点也不了解。我这样的人, 怎么能当总统呢?”
人们所努力追求的庸俗的理想—财产、 虚荣、奢侈生活—我总觉得都是可鄙的。 我从来不把安逸和快乐看做是生活目的 本身—这种伦理基础我叫它猪栏的理想。
一天爱因斯坦在街上遇见一位朋友,这位朋友 说:“瞧瞧,你身上这件多旧呀!你似乎有必要添 置一件新大衣。” “这有什么关系?反正在纽约谁也不认识我。” 爱因斯坦回答说。 几年后,他们又偶然相遇。这时,爱因斯坦已 成为一个著名的物理学家,但还穿着那件大衣。 他的朋友又不厌烦其烦地劝他去换件大衣。 “何必呢!”爱因斯坦说,“反正这儿每个人都认识 我了。”
一、科学伟人的成长历程:
1、少年时代的爱因斯坦:很少讲话,善于思考。
在某次吃晚饭的时候,爱因斯坦打破了沉默,他说“这汤太烫了。”这 下他的父母才放心,然后问他为什么之前不说话。爱因斯坦答道:“因为 到现在为止一切都很正常。”
罗盘针的故事 书读得太多而脑筋用得太少的人,都会落入懒得思考的习惯。
“不是我聪明,只是我和问题周旋得比较久。”
宇宙中黑洞旋转引起 的时空扭曲效应,以及黑 洞物质猛烈喷发的情景。
1999年12月26日, 爱因斯坦被美国《时 代周刊》评选为“世 纪伟人”。 被公认为 是自伽利略、牛顿以 来最伟大的科学家、 物理学家。
1879年3月14日 ——1955年4月18日
2005年是爱因斯坦逝世50周年,同时也是他提出 狭义相对论100周年。联合国大会将2005年确定为 “国际物理年”,这是联合国首次为一个学科确定的 全球规模的纪念活动。 爱因斯坦,他既是伟大的科学家、现代物理学的 开创者和奠基人,更是杰出的思想家。
中学老师给爱因斯坦的评语:“不守纪律、心不在焉、想入非非” 学校也断言:爱因斯坦将“一事无成”并将他赶出学校。
小的时候, 很少说话。
爱因斯坦
Albert Einstein
(1879~1955)
有一次,爱因斯坦爬上一架梯子挂一幅画, 由于他专心地思考自己的问题,一不小心,竟从 梯子上摔了下来。他马上想到一个问题:“人为 什么笔直摔下来呢?”经过认真思考后,他得到 了答案,他认为物体是沿着阻力最小的路程运动 的,这对他研究广义相对论给予了很大的启发。
早期工作
大学毕业后成为瑞士专利局技术员
爱因斯坦与第一个妻子(塞尔维亚数学家米列娃· 马利奇 )
爱因斯坦的妻子和孩子
和他的第二个妻子爱尔莎
他是个行为古怪的人。有 着那样一头发型,谁又说他不 是呢? 他的那幅吐出舌头的照片 已成为一种社会文化符号。难 怪卡通画家也喜欢他。
他非常热情,总是散发出独 特的幽默感;他还是一位梦想 家,同时对这个世界和人抱以 极大的关注;他还是一位早期 的嬉皮士,他从来不穿袜子。
电脑显示器
打开电脑短促的瞬间,电子正从显像管的阴 极发射出来,好像在飞驰过程中获得了能量,积 聚在显示屏上———这正好符合爱因斯坦的狭义 相对论。发明电脑显示器的工程师必须使显示器 符合“相对论效应”,否则控制电子飞驰的磁铁 就会在显示屏上产生模糊图像,使你无法工作。
精准的激光
到超市购物,每一件商品条形码也得益于爱因 斯坦的激光理论,只有激光才能准确读出条形码 中的编码。
当爱因斯坦来到普林斯顿大学高等科学研 究所工作时,校方给了他年薪16000美元的待 遇,他却说:“这么多钱?是否可以给我少一 点?给我3000美元就够了。” 他曾把一张1500美元的支票夹在书里当书 签用,结果把书弄丢了。 有人请他在无线电台讲话,他拒绝了,说 自己不爱出风头。 还有人出了1000美元,请他讲一分钟话, 他也拒绝了,说自己不需要钱。
2、狭义相对论的内容: 相对性原理和光速不变原理(必修3) 相对性原理:
m' m v 1 c
2
光速不变原理: 举个例子吧,一束光向你而去,如果你乘一辆每秒20万公里 的火车去追它,按照常理可知光速每秒30万减掉你的20万,那 么你在火车测到的光速应该是10万公里每秒,顺理成章。但是, 那是错的,实际情况是,无论你选取的是什么参照系,光速都不 受相对性的影响,永远为30万公里每秒。(光相对于以速度v运 动着的惯性观察者的传播速度是c-v(当c和v同向时)或c+v (当c和v反向时))。这就是光速不变原理。所谓光速不变是 指光在传播时其运动速度不适用于任何参照系。
其中历史不合格
爱因斯坦没有通过大学的入学考试
我若有幸考取,我就会到苏黎世联邦工业大学去读书了。 我会在那里呆上4年,学习数学和物理。我想象自己成了自然科 学中这些部门的教师,我选择了自然科学的理论部分。人们总 是喜欢做自己有能力去做的事情。何况科学职业还有某种独立 性,那正是我极喜爱的。”
3、大学的爱因斯坦:
药物
倘若你身体有点小毛病,需要药物调理。许多药 物制造得益于爱因斯坦那篇有关布朗运动的论文。
英国植物学家罗伯特· 布朗最先观察到,悬浮的 液体中的微粒永远不停地做无规则运动。爱因斯坦则 利用布朗运动创立了将微观数量和宏观数量联系在一 起的统计法。
直到今天,这些统计法仍是全世界药剂师必须遵 循的配比法则。
这同样是100年前爱因斯坦的重大发现:任何质 量都可以被看作是被压缩的能量。要想知道某一质 量能够产生多少能量,可以把消失的质量乘以光速 的平方——那绝对是一个天文数字!据此理论造出 原子弹、氢弹的同时,也治好了你的胸腺瘤。
“全世界科学家一致公认:他的天才思 想带来了一系列令人炫目的技术革新,100 年间的变化超过了过去2000年的总和。计 算机、人造卫星、通讯技术、激光、电视 和原子能,无一不与他所揭示的理论有 关。”
“爱因斯坦”无处不在
毫不夸张地说,根据爱因斯坦创 立的科学理论而衍生出的发明创造, 几乎涵盖了现代文明的每一个角落。 我们衣食住行的每个细节都闪现着爱 因斯坦的影子。
烟雾探测器
现代宾馆的顶上都安装了烟雾探测器。它利用 放射性物质镅-241释放出能量,产生一小束带电粒 子。一旦发生意外,从火焰里冒出来的烟雾与粒子 束发生反应,触动警报器自动拉响。
在这里,爱因斯坦的自由散漫发挥到极致。他可 以穿着拖鞋进出教室,可以蓬头垢面地整天窝在实验 室,可以和同学们在一起自由讨论,可以不去上自己 不喜欢的课。……在他当时看来,物理世界是简单而 优美的。
“知识是死的,而学校却要为活人服 务。”这是爱因斯坦对于学校教育的基本看 法。
他反对把学校仅仅看做是传授知识的工 具,更反对把学生“当作死的工具来对待”。 他认为:“学校的目的始终应当是:青年人 在离开学校时,是作为一个和谐的人,而不 是作为一个专家。”
3、广义相对论:
爱因斯坦指出物体使周围空间、时间弯曲,在 物体具有很大的相对质量(例如一颗恒星)时,这 种弯曲可使从它旁边经过的任何其它事物,即使是 光线,改变路径。
地球周围引力场和时空结构 拖曳扭曲时的情景。科学家通过 分析两枚绕地球轨道的人造卫星 11年的运行轨迹,发现由于地球 旋转所造成的特异的空间结构, 使这些卫星大概每年出现大约2 米的轨道偏离的现象。
二、爱因斯坦的科学贡献 1、狭义相对论的提出
爱因斯坦的头脑里塞满了以太,量子,时间,空间这些东 西,以至于给他的孩子小汉斯拿着奶瓶喂奶时也时常走神。 他疲倦地从办公室回到家里,头脑里天旋地转,他越想越 困,眼睛慢慢快要阖上了,这时,厨房里传来妻子米列娃的呼 唤, 在一个月内,名不见经传的爱因斯坦向德国最 “吃饭的时间到了,还不快收拾桌子?” “时间!?”爱因斯坦几乎从椅子上跳将下来。他匆匆翻 有声望的杂志《物理学年鉴》,发表了三篇论文。 开牛顿的《自然科学的哲学原理》。在上面以确凿的口气写道: “绝对空间就其本性来说与外界任何事物毫无关系,它永 远是同一的,不动的。” “绝对的,真实的数学时间本身按其本性来说是均匀流逝 的,与外界的任何事物无关。” “在运动系和静止系坐标变换时,显然,时间是不变的。”
坦
——爱因斯坦 ——爱因斯
2、中学时代的爱因斯坦
爱因斯坦在10岁时,进入了慕尼黑的路提波德中学。他喜欢上了数学, 并开始自学高等数学。没过多久,数学老师已经不是他的对手了,常常被小 爱问得张口结舌。有一次,数学老师公开对他说:“如果班上没有你这个学 生,我会非常愉快。”小爱困惑地说:“我并没有做对不起老师的事 呀!”“但是,你提的问题经常使我心神不定。”
科学趣闻:
相对论诞生后,曾经有一个令人极感兴趣 的疑难问题---双生子佯谬(yang)。一对双生 子A和B,A在地球上,B乘火箭去做星际旅行, 经过漫长岁月返回地球。爱因斯坦由相对论断 言,二人经历的时间不同,重逢时B将比A年 轻. 法国协和式飞机上的钟就比地球上的钟慢.
太阳能电池
假如你想用太阳能光电池为自己的居室提供能 量。这些光电池能够把太阳能转成电能,爱因斯坦 在90年前发表的一篇论文里就首次正确地分析过这 一转换原理。
他发现光子具有能量。某些光子携带的能量足 以克服将电子集中于某种金属的“粘性”,这就是 著名的光电效应。
Байду номын сангаас
数码相机
当你打开数码相机时,要先感谢爱因斯坦。 从镜头飞进来的光子会把半导体里的电子挤走, 这同样利用了宝贵的光电效应。
1896年,爱因斯坦成为一个无国籍的人,并考进了瑞士 黎世联邦工业大学。大学期间,爱因斯坦迷上了物理学,一 方面,他阅读了德国著名物理学家基尔霍夫、赫兹等人的著 作,钻研了麦克斯韦的电磁理论和马赫的力学,并经常去理 论物理学教授的家中请教。另一方面,他的大部分时间是去 物理实验室去做实验,迷恋于直接观察和测量
17世纪,牛顿创立经典力学。
当德国著名的物理学家普朗克年轻时向他的老师 求教,是选择音乐还是物理学作为自己终身的职业时, 得到的答复是:“物理学基本是一门已经完成了的科 学,因此,对于物理学的研究实际上是不会有多大成 果的。” 当时许多物理学家认为:物理学的大厦已经落成, 人类对自然界的认识已经到了尽头。
由于镅的原子核不稳定,一旦裂开,质量似乎 就消失了一些,因为碎片的质量比原来的原子核小。 其实,镅原子的质量根本没有消失。这是爱因斯坦 告诉我们的。
平坦的公路
车轮下的平坦公路里也刻着爱因斯坦的功 劳。
在爱因斯坦的博士论文中探讨了在不同溶 液中测量分子的新方法,这些方法后来成为胶 体化学的基本方法。建材工程师在建造公路时, 就是利用他的研究成果。
——李政道
第5课 20世纪科学巨匠爱因斯坦
阿尔伯特· 爱因斯坦 (1879——1955) 1879年出生于德国小镇乌尔姆的一个犹太人家庭。 1895年到瑞士,1896年考人瑞士苏黎世联邦工业大 学师范系理论物理专业学习,1900年毕业。 1902——1909年在瑞士伯尔尼专利局任技术员, 创立狭义相对论。加入瑞士国籍。1913年任柏林大学 教授。1915年创立广义相对论。1933年10月迁居美 国,1940年加入美国国籍, 1955年逝世于美国普林 斯顿。
全球定位系统
100年前爱因斯坦发现,如果想把发生在不同地 点的多个事件联系在一起考虑,那么传统的时间概 念就不够充分。 虽然全球定位系统卫星上安装了精确的原子钟, 但是,如果没有地面原子钟对卫星原子钟的时间调 整,定位系统每天发给地面的信号就会出现1.6千米 的偏差。
控制X射线的能量
当对良性肿瘤进行放射治疗时,医生在实施放 射治疗前,需要估计X射线可能对你细胞造成的伤害, 根据就是爱因斯坦的E=mc2。
爱因斯坦的四篇论文:
1)、他挑出分量最轻的一篇,内容是通过中性物质的稀溶液的 扩散和内摩擦来测定原子的大小,寄给了他的母校苏黎士联邦 工业学院,毫不费力地取得了博士学位。 2)另一篇是关于研究悬浮微粒的布朗运动的,也开辟了一个新 方向。
3)第三篇是著名的光电效应,历史上第一次提出光量子的理论, 在发展与相对论并称二十世纪物理学两大基石的量子力学中意 义重大,几年后单凭此而不是相对论就获得诺贝尔物理奖。 4)第四篇的论文名字很朴素,叫《论运动物体的电动力学》。 然而稍通物理学史的人都知道这是一篇惊世骇俗的文章,它宣 布了狭义相对论的诞生。
追求生命的和谐与修养
1952年,以色列政府请爱因斯坦出任总 统,但被他谢绝:“关于自然,我了解一点; 关于人,我几乎一点也不了解。我这样的人, 怎么能当总统呢?”
人们所努力追求的庸俗的理想—财产、 虚荣、奢侈生活—我总觉得都是可鄙的。 我从来不把安逸和快乐看做是生活目的 本身—这种伦理基础我叫它猪栏的理想。
一天爱因斯坦在街上遇见一位朋友,这位朋友 说:“瞧瞧,你身上这件多旧呀!你似乎有必要添 置一件新大衣。” “这有什么关系?反正在纽约谁也不认识我。” 爱因斯坦回答说。 几年后,他们又偶然相遇。这时,爱因斯坦已 成为一个著名的物理学家,但还穿着那件大衣。 他的朋友又不厌烦其烦地劝他去换件大衣。 “何必呢!”爱因斯坦说,“反正这儿每个人都认识 我了。”
一、科学伟人的成长历程:
1、少年时代的爱因斯坦:很少讲话,善于思考。
在某次吃晚饭的时候,爱因斯坦打破了沉默,他说“这汤太烫了。”这 下他的父母才放心,然后问他为什么之前不说话。爱因斯坦答道:“因为 到现在为止一切都很正常。”
罗盘针的故事 书读得太多而脑筋用得太少的人,都会落入懒得思考的习惯。
“不是我聪明,只是我和问题周旋得比较久。”
宇宙中黑洞旋转引起 的时空扭曲效应,以及黑 洞物质猛烈喷发的情景。
1999年12月26日, 爱因斯坦被美国《时 代周刊》评选为“世 纪伟人”。 被公认为 是自伽利略、牛顿以 来最伟大的科学家、 物理学家。
1879年3月14日 ——1955年4月18日
2005年是爱因斯坦逝世50周年,同时也是他提出 狭义相对论100周年。联合国大会将2005年确定为 “国际物理年”,这是联合国首次为一个学科确定的 全球规模的纪念活动。 爱因斯坦,他既是伟大的科学家、现代物理学的 开创者和奠基人,更是杰出的思想家。
中学老师给爱因斯坦的评语:“不守纪律、心不在焉、想入非非” 学校也断言:爱因斯坦将“一事无成”并将他赶出学校。
小的时候, 很少说话。
爱因斯坦
Albert Einstein
(1879~1955)
有一次,爱因斯坦爬上一架梯子挂一幅画, 由于他专心地思考自己的问题,一不小心,竟从 梯子上摔了下来。他马上想到一个问题:“人为 什么笔直摔下来呢?”经过认真思考后,他得到 了答案,他认为物体是沿着阻力最小的路程运动 的,这对他研究广义相对论给予了很大的启发。
早期工作
大学毕业后成为瑞士专利局技术员
爱因斯坦与第一个妻子(塞尔维亚数学家米列娃· 马利奇 )
爱因斯坦的妻子和孩子
和他的第二个妻子爱尔莎
他是个行为古怪的人。有 着那样一头发型,谁又说他不 是呢? 他的那幅吐出舌头的照片 已成为一种社会文化符号。难 怪卡通画家也喜欢他。
他非常热情,总是散发出独 特的幽默感;他还是一位梦想 家,同时对这个世界和人抱以 极大的关注;他还是一位早期 的嬉皮士,他从来不穿袜子。
电脑显示器
打开电脑短促的瞬间,电子正从显像管的阴 极发射出来,好像在飞驰过程中获得了能量,积 聚在显示屏上———这正好符合爱因斯坦的狭义 相对论。发明电脑显示器的工程师必须使显示器 符合“相对论效应”,否则控制电子飞驰的磁铁 就会在显示屏上产生模糊图像,使你无法工作。
精准的激光
到超市购物,每一件商品条形码也得益于爱因 斯坦的激光理论,只有激光才能准确读出条形码 中的编码。
当爱因斯坦来到普林斯顿大学高等科学研 究所工作时,校方给了他年薪16000美元的待 遇,他却说:“这么多钱?是否可以给我少一 点?给我3000美元就够了。” 他曾把一张1500美元的支票夹在书里当书 签用,结果把书弄丢了。 有人请他在无线电台讲话,他拒绝了,说 自己不爱出风头。 还有人出了1000美元,请他讲一分钟话, 他也拒绝了,说自己不需要钱。
2、狭义相对论的内容: 相对性原理和光速不变原理(必修3) 相对性原理:
m' m v 1 c
2
光速不变原理: 举个例子吧,一束光向你而去,如果你乘一辆每秒20万公里 的火车去追它,按照常理可知光速每秒30万减掉你的20万,那 么你在火车测到的光速应该是10万公里每秒,顺理成章。但是, 那是错的,实际情况是,无论你选取的是什么参照系,光速都不 受相对性的影响,永远为30万公里每秒。(光相对于以速度v运 动着的惯性观察者的传播速度是c-v(当c和v同向时)或c+v (当c和v反向时))。这就是光速不变原理。所谓光速不变是 指光在传播时其运动速度不适用于任何参照系。
其中历史不合格
爱因斯坦没有通过大学的入学考试
我若有幸考取,我就会到苏黎世联邦工业大学去读书了。 我会在那里呆上4年,学习数学和物理。我想象自己成了自然科 学中这些部门的教师,我选择了自然科学的理论部分。人们总 是喜欢做自己有能力去做的事情。何况科学职业还有某种独立 性,那正是我极喜爱的。”
3、大学的爱因斯坦:
药物
倘若你身体有点小毛病,需要药物调理。许多药 物制造得益于爱因斯坦那篇有关布朗运动的论文。
英国植物学家罗伯特· 布朗最先观察到,悬浮的 液体中的微粒永远不停地做无规则运动。爱因斯坦则 利用布朗运动创立了将微观数量和宏观数量联系在一 起的统计法。
直到今天,这些统计法仍是全世界药剂师必须遵 循的配比法则。
这同样是100年前爱因斯坦的重大发现:任何质 量都可以被看作是被压缩的能量。要想知道某一质 量能够产生多少能量,可以把消失的质量乘以光速 的平方——那绝对是一个天文数字!据此理论造出 原子弹、氢弹的同时,也治好了你的胸腺瘤。
“全世界科学家一致公认:他的天才思 想带来了一系列令人炫目的技术革新,100 年间的变化超过了过去2000年的总和。计 算机、人造卫星、通讯技术、激光、电视 和原子能,无一不与他所揭示的理论有 关。”
“爱因斯坦”无处不在
毫不夸张地说,根据爱因斯坦创 立的科学理论而衍生出的发明创造, 几乎涵盖了现代文明的每一个角落。 我们衣食住行的每个细节都闪现着爱 因斯坦的影子。
烟雾探测器
现代宾馆的顶上都安装了烟雾探测器。它利用 放射性物质镅-241释放出能量,产生一小束带电粒 子。一旦发生意外,从火焰里冒出来的烟雾与粒子 束发生反应,触动警报器自动拉响。
在这里,爱因斯坦的自由散漫发挥到极致。他可 以穿着拖鞋进出教室,可以蓬头垢面地整天窝在实验 室,可以和同学们在一起自由讨论,可以不去上自己 不喜欢的课。……在他当时看来,物理世界是简单而 优美的。
“知识是死的,而学校却要为活人服 务。”这是爱因斯坦对于学校教育的基本看 法。
他反对把学校仅仅看做是传授知识的工 具,更反对把学生“当作死的工具来对待”。 他认为:“学校的目的始终应当是:青年人 在离开学校时,是作为一个和谐的人,而不 是作为一个专家。”
3、广义相对论:
爱因斯坦指出物体使周围空间、时间弯曲,在 物体具有很大的相对质量(例如一颗恒星)时,这 种弯曲可使从它旁边经过的任何其它事物,即使是 光线,改变路径。
地球周围引力场和时空结构 拖曳扭曲时的情景。科学家通过 分析两枚绕地球轨道的人造卫星 11年的运行轨迹,发现由于地球 旋转所造成的特异的空间结构, 使这些卫星大概每年出现大约2 米的轨道偏离的现象。
二、爱因斯坦的科学贡献 1、狭义相对论的提出
爱因斯坦的头脑里塞满了以太,量子,时间,空间这些东 西,以至于给他的孩子小汉斯拿着奶瓶喂奶时也时常走神。 他疲倦地从办公室回到家里,头脑里天旋地转,他越想越 困,眼睛慢慢快要阖上了,这时,厨房里传来妻子米列娃的呼 唤, 在一个月内,名不见经传的爱因斯坦向德国最 “吃饭的时间到了,还不快收拾桌子?” “时间!?”爱因斯坦几乎从椅子上跳将下来。他匆匆翻 有声望的杂志《物理学年鉴》,发表了三篇论文。 开牛顿的《自然科学的哲学原理》。在上面以确凿的口气写道: “绝对空间就其本性来说与外界任何事物毫无关系,它永 远是同一的,不动的。” “绝对的,真实的数学时间本身按其本性来说是均匀流逝 的,与外界的任何事物无关。” “在运动系和静止系坐标变换时,显然,时间是不变的。”
坦
——爱因斯坦 ——爱因斯
2、中学时代的爱因斯坦
爱因斯坦在10岁时,进入了慕尼黑的路提波德中学。他喜欢上了数学, 并开始自学高等数学。没过多久,数学老师已经不是他的对手了,常常被小 爱问得张口结舌。有一次,数学老师公开对他说:“如果班上没有你这个学 生,我会非常愉快。”小爱困惑地说:“我并没有做对不起老师的事 呀!”“但是,你提的问题经常使我心神不定。”