創建了廣義相對論,預言了黑洞的愛因斯坦的經歷到底有多牛?

2020-12-05 真好的世界

傑出的猶太裔物理學家,阿爾伯特·愛因斯坦,被公認為是繼伽利略牛頓以來最偉大的物理學家。他出生於德國符騰堡王國烏爾姆市,畢業於蘇黎世聯邦理工學院。獲蘇黎世大學哲學博士學位,他提出光子假設,解釋了光電效應,並獲得了諾貝爾物理獎,創立了狹義相對論廣義相對論。為核能開發奠定了理論基礎,開創了現代科學技術新紀元。

早學校期間,愛因斯坦發表「量子論」,提出光量子假說,解決了光電效應問題。向蘇黎世大學提出論文《分子大小的新測定法》,取得了博士學位。zhi 後完成論文《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。

1911年在愛因斯坦32歲的時候,從瑞士遷居到布拉格。提出了愛因斯坦提出「光化當量」定律。兩年後,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。愛因斯坦35歲的時候接受德國科學界的邀請。遷居到柏林

第一次世界大戰爆發後,他堅決地表明了自己的反戰態度並參與發起反戰團體「新祖國同盟」。36歲時提出廣義相對論引力方程,並且成功地解釋了水星近日點運動。37歲時完成論文《廣義相對論的基礎》並提出宇宙空間有限無界假說並完成《關於輻射的量子理論》。

42歲那年,因斯坦因光電效應獲得諾貝爾物理學獎,43歲那年完成關於統一場論的第一篇論文。45歲的時候成為特拉維夫市的第一個名譽公民。這一年,他因為對國聯的能力大失所望,向國聯提出辭職。他在哥德堡接受1921年度諾貝爾獎金。並講演相對論。之後發現了康普頓效應,解決了光子概念中長期存在的矛盾,推測量子效應可能來自過度約束的廣義相對論場方程。

53歲的時候,愛因斯坦去英國劍橋大學牛津大學講學,到日內瓦列席裁軍會議後極端失望。在53歲這一年的12月10日,愛因斯坦帶著妻子離開德國去美國,從此再也沒有踏上德國的領土。54歲那年加入了美國國籍。他57歲開始同英費爾德和霍夫曼合作研究廣義相對論,發表《物理學和實在》、《論教育》。

58歲的時候,他還聲援過中國「七君子」,和英費爾德和霍夫曼合作完成論文《引力方程和運動問題》。59歲同柏格曼合寫論文《卡魯查電學理論的推廣》。

60歲那年,愛因斯坦在西拉德推動下,上書羅斯福總統,建議美國抓緊原子能研究,防止德國搶先掌握原子彈。。之後發表《關於理論物理學基礎的考查》。62歲發表《科學和宗教》。63歲時熱烈讚揚蘇聯各方面的成就。65歲那年以600萬美元拍賣1905年狹義相對論論文手稿,同利奧·西拉德討論原子軍備的危險性。

67歲的時候,他發起組織「原子科學家非常委員會」並擔任主席,給聯合國大會寫公開信,敦促建立世界政府。69歲時他同天文學家夏普林利合作,反對美國準備對蘇聯進行「預防性戰爭」。72歲的時候,他反對美國製造氫彈,發表《關於廣義引力論》。73歲的時候發表《相對論和空間問題》、《關於一些基本概論的緒論》。這一年,以色列第1任總統去世後,以色列政府請他擔任第2任總統,被他拒絕。

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  • 愛因斯坦與廣義相對論
    我們將在本文中介紹愛因斯坦如何通過物理思想的多次突破,創建起相對論特別是廣義相對論的大廈,並指出愛因斯坦是相對論的唯一創建者。1.1 狹義相對論的創建我們首先來回顧一下狹義相對論的創建。1905 年,年僅27 歲的愛因斯坦發表了《論運動物體的電動力學》一文,構建起狹義相對論的大廈。
  • 恆星運動軌跡證實愛因斯坦廣義相對論的預言
    愛因斯坦在科學上的成就在百年來可以說無人可及。但是,因為超前的理論,其相對論自誕生以來一直被質疑。然而,隨著科學技術的發展,我們觀測宇宙的技術越來越先進,不管是尺度還是精度都日漸提高,相對論裡的理論也隨之一點點被所觀測現象證實。
  • 愛因斯坦的廣義相對論是什麼?
    如何理解廣義相對論?愛因斯坦的廣義相對論可以用幾個字來表達:「時空告訴物質是如何運動的;物質告訴時空是如何彎曲的。」但是,物理學家約翰·惠勒的這一簡短描述隱藏了一個更為複雜、更深刻的真理。除了量子理論,廣義相對論是現代物理學的兩大支柱之一,即:引力理論和關於行星、星系和整個宇宙的理論。它是愛因斯坦狹義相對論的延伸,但在此期間,愛因斯坦整整花了10年的時間。
  • 時空的囚籠,廣義相對論預言的宇宙中最奇特天體——黑洞簡史
    這就是愛因斯坦的廣義相對論作出的幾個理論預言之一——星光偏折現象。雖然在廣義相對論之前,愛因斯坦就通過光電效應的解釋恢復了光的粒子性,並給出了光子的能量計算公式:E=hv(E為光子能量,h為普朗克常數,v為光子的頻率),利用狹義相對論的質能公式E=mc^2就能得到光子的質量。光子有了質量就能通過牛頓的萬有引力公式計算它被太陽引力吸引產生的偏折。
  • 愛因斯坦又對了!恆星繞銀河系黑洞的運動,符合廣義相對論的預測
    用ESO的超大望遠鏡(VLT)進行的觀測首次揭示了一顆圍繞銀河系中心超大質量黑洞運行的恆星運動。正如愛因斯坦廣義相對論所預測的那樣,它的軌道是玫瑰花形的,不像牛頓引力理論所預測的是橢圓狀。這是科學家們經過近30年來日益精確地測量,才終於揭開了隱藏在銀河系中心的龐然大物的神秘面紗。
  • 檢驗廣義相對論,還要經歷「三重門」?
    宇宙中有一類超級緻密的天體叫「脈衝星」。脈衝星是一種中子星,以其明亮的光束在天空中像燈塔一樣定期掃過地球(精度可與地球上最準的時鐘相媲美)而得名。一顆太陽質量的脈衝星,其直徑僅有20千米左右。有一對叫「赫爾斯-泰勒」的脈衝雙星尤為廣為人知。廣義相對論預言,當兩顆脈衝星彼此繞著對方公轉時,在時空中會產生波動,類似湖水中的漣漪,叫引力波。
  • 看完這5個預言的檢驗,你還想推翻愛因斯坦的廣義相對論嗎?
    也許是牛頓的萬有引力理論,已經深入人心,愛因斯坦廣義相對論用時空彎曲來解釋引力,這個太難以讓人接受了,甚至許多人覺得簡直是謊謬。即便是,二戰結束後新的雷達和射電天文技術已經精確測量出,星光經過太陽時偏折角度和廣義相對論預言是一致的。可是還是有很多人不願相信這個理論。
  • 超大質量黑洞周圍的恆星舞動:再次驗證了愛因斯坦廣義相對論
    一顆恆星被發現在銀河系中心的超大質量黑洞周圍跳舞,它的軌道被發現形狀不像橢圓,而是像一個玫瑰花結,正如愛因斯坦的相對論預測的那樣。S2星每16年繞銀河系中心的超大質量黑洞人馬座A*運行一周,距離太陽26,000光年。
  • 看完這5個預言的檢驗,你還想推翻愛因斯坦的廣義相對論嗎?
    也許是牛頓的萬有引力理論,已經深入人心,愛因斯坦廣義相對論用時空彎曲來解釋引力,這個太難以讓人接受了,甚至許多人覺得簡直是謊謬。即便是,二戰結束後新的雷達和射電天文技術已經精確測量出,星光經過太陽時偏折角度和廣義相對論預言是一致的。可是還是有很多人不願相信這個理論。
  • 專家:黑洞照片不僅印證了愛因斯坦的廣義相對論,更可直接測量中心...
    首張黑洞照片,揭示了室女座星系團中M87星系中心超大黑洞的觀測信息,也使得一百多年前愛因斯坦提出的廣義相對論再次得到了試驗驗證。 愛因斯坦「叕」對了 黑洞照片發布首日,中科院上海天文臺副研究員左文文寫下這樣一段文字:「如果要評選出2019年最有價值和最受期待的照片,那麼非黑洞照片莫屬。」
  • 黑洞源於廣義相對論,但愛因斯坦曾經卻否認黑洞的存在,為什麼?
    但在人類真正觀測並取得黑洞照片之前,黑洞便已經從理論中誕生,而孕育黑洞的理論就是愛因斯坦所提出的廣義相對論。廣義相對論的提出帶領人類從牛頓的時代跨入了愛因斯坦的世界,人類對於宇宙規律有了新的認識,人類首次認識到了更為接近真理的理論,知道了引力的本質是一種幾何效應,是時空的彎曲。人們都知道黑洞源於愛因斯坦的廣義相對論,卻很少有人知道黑洞並不是愛因斯坦推導出來的。
  • 愛因斯坦的廣義相對論到底講的什麼?如何通俗地理解?
    說白了,廣義相對論就是把引力解釋為時空彎曲的理論。牛頓的經典力學提出了萬有引力,但沒有指出萬有引力產生的原因,即為什麼會產生萬有引力!   而廣義相對論給出了答案,認為引力是有時空彎曲引起的,引力只是時空彎曲的一個表象,任何具有質量的物體都會對周圍時空產生影響
  • 幾句話通俗解釋廣義相對論,它的預言以及所面臨的問題
    基於等效原理以及廣義相對性原理,愛因斯坦創立了廣義相對論。本質上,這個理論是一個引力理論。不同於牛頓的萬有引力定律,在廣義相對論看來,引力是物體彎曲時空產生的一種幾何效應。基本上,在宇宙尺度領域,廣義相對論是一個非常成功的理論,能夠很好地解釋各種天文觀測結果,並對一些現象做出預言。 在廣義相對論誕生之前,天文學家發現水星近日點存在反常的進動現象,實際觀測值比理論值更大。在廣義相對論創立不久後,愛因斯坦利用他的理論成功地解釋了這個反常現象。
  • 愛因斯坦的廣義相對論,是如何解決牛頓理論解決不了的問題?
    根據廣義相對論,隨著時間的推移,輻射出的引力波會帶走這個雙星系統的能量,使得這兩顆脈衝星盤旋著相互靠近。在研究它們的30年中,赫爾斯-泰勒雙脈衝星彼此靠近的速率完全符合愛因斯坦的預言。從1974年起到今天,天文學家已經在銀河系中發現了數千顆脈衝星。
  • 黑洞並不是愛因斯坦預言的?科學家:預言黑洞的那個人比愛因斯坦早...
    黑洞是愛因斯坦廣義相對論預言的一種現象,愛因斯坦用廣義相對論為黑洞進入科學領域鋪平了道路,而這並不是他真正的意圖。 1915年,愛因斯坦發表了一系列廣義相對論的演講,聲稱空間和時間是一個連續體,可被任何有質量的東西扭曲,扭曲的結果就是引力,即引力是空間和時間扭曲的結果,並迫使一切物體,從光到行星,甚至從樹上掉下來的蘋果,沿著彎曲的路徑穿過空間。
  • 愛因斯坦廣義相對論預言成真,原因是在這裡
    結合美國宇航局哈勃太空望遠鏡和歐洲南方天文臺甚大望遠鏡的數據,研究人員發現,此星系中引力的行為與阿爾伯特﹒愛因斯坦廣義相對論的預言相符,在星系的尺度上證實了這一理論的正確性。1915年,阿爾伯特﹒愛因斯坦提出廣義相對論,對引力如何起作用進行了解釋。自那以來,廣義相對論通過了一系列在太陽系內的高精度檢驗,但還從沒有在巨大的天文學尺度上對其進行過精確地檢驗。
  • 黑洞與愛因斯坦到底有何關係?為何黑洞發現者是史瓦西
    在奇點周圍還會存在一個事件視界範圍,任何物體包括光在內在進入視界區域後都無法逃離黑洞,因此在這片區域是不可觀測的區域,因為沒有任何光能夠射出讓我們看到,因此就被形象地稱為「黑洞」。黑洞最早並不是人們直接觀測到的,它是愛因斯坦預言的一種天體。
  • 廣義相對論到底在講什麼?
    廣義相對論是研究物質引力相互作用的理論,其最本核心的內容就是引力場方程:到目前為止,此方程的解也十分有限,其中一個解就是著名的史瓦西解,對應的就是大名鼎鼎的黑洞。史瓦西黑洞廣益相對論的思想就是認為引力只是時空的幾何彎曲的表象而已,引力並不像其它三種基本力一樣,它並不是力。這種描述可以說是顛覆性的,而時空彎曲更是徹底的和牛頓平坦時空不同,完全是人們之前想到沒想過的。
  • 黑洞是愛因斯坦早期預言的天體他卻不相信黑洞真實存在
    因此這片區域無法看見,而被稱之為黑洞。黑洞最早是愛因斯坦預言的一種天體,1916年,愛因斯坦發表了著名的廣義相對論,在廣義相對論中,愛因斯坦創造性地將引力的本質解釋為物質扭曲時空所造成的幾何現象,質量越大的天體造成的時空彎曲程度越大。
  • 愛因斯坦發明了什麼,愛因斯坦到底有多厲害?
    對於愛因斯坦在科學界的貢獻,大家可能有很多意見,但對於他在科學界的排名應該意見不大,第一位不是牛頓就是愛因斯坦,這幾乎成了大家公認兩位最偉大的科學家,也許有朋友也會在第三名排上麥克斯韋,但愛因斯坦到底做了什麼,他最偉大的成就到底是哪一項,也許各位還不一定說得出來!