愛因斯坦發明了什麼，愛因斯坦到底有多厲害？

2020-09-03 柳州大事記

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!

集眾人所成的狹義相對論

這不是愛因斯坦獨創的理論嗎?怎麼變成集眾人所成了?其實我們在這裡必須要糾正下，狹義相對論中的部分條件或者假設卻已經早已有科學家鋪墊!

&34;的光速常量

麥克斯韋方程組統一了電磁學，可能大家對電磁學和相對論的關係並不十分清楚，但麥克斯韋統一電磁學直接導致了相對論的誕生!1860年麥克斯韋提出的方程組中的第四個波動方程可以直接推導出光速是一個常量!

當時麥克斯韋推導出的是電磁波速度，但麥克斯韋推測也是電磁波的一種，後來證明麥克斯韋的判斷是準確的，但這個速度是相對誰的呢?當時無人能回答這個問題!

麥可遜-莫雷「光在以太中的速度」實驗

這是在1887年的一個光速實驗，目的是證明以太的存在，但卻意外的證明了光速不變這個理論。

洛倫茲變化和龐加拉解釋

在麥可遜-莫雷實驗的零結果中儘管證明了光速不變，但當時並未拋棄以太說，洛倫茲以在運動方向上長度縮短，運動中時間變慢的「洛倫茲變換」成功解釋了麥可遜·莫雷實驗的零結果!龐加萊則以本地時不同坐標系通過以光速同步予以解釋，其實這已經是狹義相對論中同時性的相對性的概念

愛因斯坦狹義相對論出世

1905年，愛因斯坦拋棄了以太假說，以光速不變和下一相對性原理的兩條基本假設推出了相對論，同時洛倫茲變換也被保留。

縱觀狹義相對論誕生的過程，為狹義相對論做鋪墊的是麥克斯韋和麥可遜-莫雷實驗，幾乎摸到了門檻的是洛倫茲和龐加萊，但兩者仍然沒有打破陳規，死守以太假說，結果與狹義相對論擦肩而過，但不可否認洛倫茲和龐加萊是狹義相對論最大的助力者，甚至愛因斯坦也認為，即使他不推出狹義相對論，那麼最長5年後也會有人推出來!

愛因斯坦的奇蹟之年

上文我們將愛因斯坦的奇蹟之一狹義相對論交代了，因為這個成就實在值得單獨說明!下面我們再來說說另外四個奇蹟

質能方程

愛因斯坦在1905年9月26日發表了《論運動物體的電動力學》，緊接著9月27日發表了《物體的慣性同它所含的能量有關嗎?》，沒錯你猜對了，這就是E=mc²，人家一輩子這樣一個成就足矣，愛因斯坦兩天發表兩個。

質能方程的指導意義實在可以稱得上偉大，它解決的並不只是後來恆星發光的能量來源，更不是原子彈和氫彈的爆炸原理，而是宇宙誕生的物質來源!

光電理論

同年愛因斯坦在《關於光的產生和轉化的一個試探性觀點》中提出了光量子假說，他認為光子的能量是頻率乘以普朗克常數，假如這個光子的能量足夠，那麼它將使得一個電子逃離，這就是光電效應原理的來龍去脈!也許愛因斯坦才是量子力學的鼻祖，儘管他在後期的量子力學發展中是最大的反對者。

除此以外，還有測定分子大小和布朗運動的《分子大小的新測定》、《熱的分子運動論所要求的靜止液體中懸浮小粒子的運動》，當然我們不知道愛因斯坦的妻子米列娃在中間扮演了什麼角色，因為和米列娃是愛因斯坦的物理專業同學，是可以和愛因斯坦討論與建議的。但無論如何，一年五個諾獎級成就，絕對能令人目瞪口呆!

愛因斯坦獨家：廣義相對論

如果說狹義相對論是愛因斯坦集眾人成就創立，那麼廣義相對論可是實實在在的愛氏獨家!1905年愛因斯坦在發表了狹義相對論之後，甚至一刻都沒有陶醉在自我成就之中，幾乎立即就開始了廣義相對論的思考，愛因斯坦將狹義相對性原理推廣到了廣義相對性原理，即：

在所有坐標系下物理定律都是一樣的

和狹義相對論設定的前提只有兩個，而廣義相對論設定的前提只有一個，只要接受了這個前提，無論從中推導出什麼結果，我們都得認了!但從中推導出來的結果卻是顛覆性的，簡直令人難以置信，即使在100多年後的今天，仍然有很多朋友對物理學家惠勒總結的形象卻又無比深刻的廣義相對論的精髓懷疑不已：

物質告訴時空如何彎曲，時空告訴物質如何運動。

你可以不相信廣義相對論所闡述的簡單而又深刻的事實，但你必須得了解從二十世紀到二十一世紀，天文界的偉大發現與理論驗證都和廣義相對論是分不開的，如果你有興趣，我們不妨做個簡單的統計!

1915年，愛因斯坦證明了廣義相對論可以解釋水星進動的現象(廣相在1915年就完成，1916年才發表)

在愛因斯坦發表廣相的同年，史瓦希在一戰戰場上從廣相引力場方程中推導出了史瓦希半徑，即天體質量不變的情況下，等於或者小於其史瓦希半徑時將會坍縮成黑洞。

1919年愛丁頓帶隊觀測到了日食時本不應看到的畢宿星團的亮星，表明光線受到了引力場彎曲的影響。

1922年，蘇聯物理學家弗裡德曼簡化推導的方式，假設宇宙物質分布是均勻的，從廣義相對論中給出了宇宙模型的場方程。

1927年勒梅特在求解弗裡德曼場方程時提出了宇宙膨脹的觀點。

1929年哈勃觀測到遙遠星系加速原理，從而發現了宇宙正在膨脹。

1934年弗裡茨·茲威基在研究后髮座星系團運動時，用維裡定理推算出星系內部存在暗物質。

1934年Tolman發現在宇宙中輻射溫度會隨時間演化而改變。

1948年美國物理學家伽莫夫、阿爾菲和赫爾曼估算出宇宙殘留的黑體輻射約為5-10K

1960年龐德、雷布卡和斯奈德採用穆斯堡爾效應的實驗方法測量了到了引力紅移現象。

1964年天鵝座X-1被發現，這個強X射線源是公認的第一個黑洞候選對象

1965年阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜發現宇宙微波背景輻射。後續觀測正是弗裡德曼假設的各向同性正確性。

1974年拉塞爾·赫爾斯和約瑟夫·泰勒發現赫爾斯-泰勒脈衝雙星公轉時，間接證明愛因斯坦當年預言的引力波。

1980年，天文學家觀測到類星體Q0957+561產生的引力透鏡現象，這是光線彎曲的另一個版本

1998年兩個團隊研究Ia型超新星紅移發現，宇宙正在加速膨脹.

2016年LIGO和VIRGO宣布發現雙黑洞合併的引力波。

以上流水帳記錄大致記錄了二十世紀到二十一世紀發現的與廣義相對論有關的重大天文事件，無論哪一項都是舉世矚目的成就，但這些現象的源頭就是廣義相對論!當然還有一個事實必須要提醒一下，質能方程告訴我們物質是怎麼來的，而廣義相對論卻能推導出宇宙是怎麼來的，兩個理論結合，似乎將我們宇宙發生的一切都給囊括了!愛因斯坦打開了一個魔盒，但很幸運放出來的不是一個魔鬼，而是廣義相對論!

比較好玩的是，一波三折之後，1921年的諾貝爾獎頒給了愛因斯坦最不起眼的光電理論，而眾望所歸的狹義和廣義相對論卻始終未能入諾貝爾獎評選為會員的法眼，這可能是委員會最難解釋的案例之一，如果再來一次，他們寧願頒發三次來彌補這個過失!不過愛因斯坦的成就遠未結束，按慣例，我們還得提提愛因斯坦其他順便發現的科學成就

1916年愛因斯坦提出的光與物質相互作用理論，預言了雷射的存在，1960年科學家製造出了雷射

1924年愛因斯坦在手稿中以光子的統計力學為基礎，預言了玻色-愛因斯坦凝聚態。1995年，沃夫岡·凱特利與埃裡克·康奈爾以及卡爾·威曼首次獲得了玻色-愛因斯坦凝聚態。

而從愛因斯坦理論中研究或者從他理論推導出的理論的研究中獲得諾貝爾獎的科學家難以計數，愛因斯坦的偉大在二十一世紀仍將繼續發酵。所以請不要用多厲害這種形容街頭賣藝的形容詞來描繪愛因斯坦，他的傳說在未來數百年仍將繼續流傳。

相關焦點

  • 物理學家愛因斯坦發明了什麼 愛因斯坦的婚姻介紹
    要回答愛因斯坦發明了什麼確實有點困難，因為愛因斯坦是一個理論家，他基本上是發現某種問題，自己在腦海中演繹一下，再通過分析前人的研究和自己的實驗，最終得到結果，他更多的是去思考並提出理論，很少參與到發明創造中。
  • 連愛因斯坦都被困其中,量子力學到底有多厲害?
    連愛因斯坦都被困其中，量子力學到底有多厲害？量子力學有多可怕？連愛因斯坦都被困其中，正常人要是能弄懂它，改變命運只在分秒之間。愛因斯坦70歲生日時，收到了一份非常獨特的生日禮物，共有25位學者合寫的《阿爾伯特·愛因斯坦：哲學家─科學家》。其中最長的〈與愛因斯坦討論原子物理中一些認識論問題〉是由玻爾寫的，兩人是老朋友。它為他們多年來關於量子力學的爭論提供了重要的歷史數據。總之，對於愛因斯坦的攻勢，玻爾可以見招拆招，愛因斯坦被困其中。
  • 陳省身到底有多厲害?愛因斯坦找他合作,他直接說:走開點
    其實中國歷來都不缺數學家，但是放在國際領域上，卻很少有代表性人物，但陳省身先生在他那個時代卻做到了讓國際為之仰望。 現在很多人提到中國數學家，他們基本上大多知道華羅庚先生很厲害、谷超豪先生很厲害、丘成桐先生很厲害！
  • 人們總是覺得愛因斯坦很厲害,他到底厲害在什麼地方?
    不是很多人覺得愛因斯坦很厲害，而是愛因斯坦真的很厲害，他用極具顛覆性的四維方式告訴我們宇宙時空的本質，他的相對論可以說世人皆知，雖然可能不太懂，但都聽說過！愛因斯坦與牛頓被很多人認為是人類歷史上最偉大的兩位科學家！ 那麼愛因斯坦為什麼如此厲害？就簡單說說愛因斯坦在物理學上的貢獻吧！
  • 楊振寧被認為是最接近愛因斯坦的華人物理學家,他到底有多厲害?
    但同樣是物理學家，實際上有很多門類。 那他到底有多厲害呢？ 想要了解這個問題，我們就得先給在眾多理論物理學家當中定個座次。 我們可以把理論物理學家進行幾個檔次的劃分，在第一梯隊，應該會有牛頓、愛因斯坦、麥克斯韋。這三位科學家都是僅憑自己的一人之力，就建立了一套完善的科學家理論。
  • 愛因斯坦力挺達文西,愛迪生懼怕特斯拉,那這兩位到底誰更厲害?
    愛因斯坦力挺達文西，愛迪生懼怕特斯拉，那這兩位到底誰更厲害？前兩天，小編寫了一篇名為《愛因斯坦都忍不住評價他說：「他是人類歷史上唯一的全才！」》，裡面講的就是達文西，還提到了愛因斯坦評價達文西是歷史上唯一的全才，但文章發表後，很多網友就在小編的文章下面留言評論說：特斯拉比達文西厲害多了！在這之前，小編並不了解網友們所說的這個人，然後我就去網上查了一點資料。
  • 愛因斯坦：被廠家嫌棄的發明小達人
    儘管第一次發明被擱淺，愛因斯坦想搞發明的腳步並未停止。他有一位好友有嚴重的聽力障礙。一天，兩人一起用餐。由於飯店客人很多，愛因斯坦努力提高聲音談話，好友還是聽得十分吃力。看到好友因聽不清楚而尷尬的樣子，愛因斯坦再也坐不住了，幾乎喊著說："我一定要為你製作一個助聽器。"用完餐，他沒有回家，而是徑直去了德國某工程師的實驗室。
  • 解讀:愛因斯坦到底厲害到什麼程度?隨便指導下都可以諾貝爾
    一直以來，我們都覺得愛因斯坦很厲害，很聰明，20世紀最聰明、最厲害的人沒有之一，但是愛因斯坦到底厲害到什麼程度？厲害在哪裡？由於這一工作, 他於1945年獲得諾貝爾物理獎，提名泡利的是愛因斯坦，理由是他「於泡利不相容原理此一新自然定律做出的重貢獻」。就是說，泡利24 歲即完成了他一生中最重要的研究工作。圖為愛因斯坦和泡利。1958年泡利獲頒馬克斯·普朗克獎章。同年，他被發現患有胰腺癌。泡利進入蘇黎世的紅十字會醫院後，有一次他的助手查爾斯。
  • 愛因斯坦發明了哪些東西 愛因斯坦一生發明了多少東西
    說起愛因斯坦，相信部分人應該的知道，愛因斯坦是一位專業的物理學家和數學家，也是近代最偉大的思想家之一，他開創了現代科學技術新紀元，被公認為是繼伽利略、牛頓之後最偉大的物理學家。那大家知道愛因斯坦都發明了哪些東西嗎？
  • 天才物理學家愛因斯坦,有什麼樣的發明?
    被評為「20世紀最有天分的物理學家」、「現代物理學之父」的阿爾伯特·愛因斯坦，他有著什麼樣的發明呢？說到愛因斯坦，「相對論」很有名，但他的功績和發明不止如此。愛因斯坦留下了許多功績和發明。什麼是易懂，相對性的說明吧！留下了許多功績，愛因斯坦的發明相對論等各種理論，愛因斯坦作為理論物理學家廣為人知，但並不是只考慮公式面對黑板和桌子。對這個應用也寄予了極大的關心。喜歡進行著實現想法的實驗。愛因斯坦設計的冰箱也是其中之一，不使用電動機和冷卻液。相反，低壓下使用更低的溫度使水沸騰。
  • 神一般的科學家——特斯拉有一點比愛因斯坦要幸運得多
    愛因斯坦是這個世界上最聰明的人之一，在他所生活的時代，他的影響力可謂是一呼百應，甚至愛因斯坦在世時，有電臺記者要求愛因斯坦發表講話，許諾給愛因斯坦每分鐘講話一千美元的報酬。許許多多的報紙雜誌都能夠以採訪到愛因斯坦作為自己的驕傲，就算是現在，到2012年時，愛因斯坦的一封親筆信也在網際網路上被拍出了300萬零100美元的價格。如此巨大的影響力，愛因斯坦在臨終之前也十分清楚，他曾表示過，自己死之後不舉行任何葬禮，也不修墳墓與紀念碑，遺體進行火化，骨灰要撒在永遠不為人所知曉的地方。
  • 愛因斯坦到底厲害到什麼程度？我來告訴你答案
    愛因斯坦對自己強大的智慧深信不疑，他的自信常常達到了令人匪夷所思的地步！愛因斯坦曾有兩次婚姻，24歲的時候他和第一任妻子喜結連理，並且生了兩個兒子。但是婚後愛因斯坦很快移情別戀，很快婚姻就破碎了，但是愛因斯坦無力支付撫養費，妻子不同意離婚。
  • 愛因斯坦小時候有多厲害?
    《三隻小板凳》的故事在我們小時候耳熟能詳，我們從該篇課文中知道，偉大的物理學家愛因斯坦在小時候並非天資聰穎，甚至還有些「笨拙」。而且，愛因斯坦小時候考試還經常只考一兩分。這些故事告訴我們，愛因斯坦是成功逆襲的典範。然而，事實真的是這樣嗎？
  • 原子彈的發明與愛因斯坦有關係嗎？
    這是誤解，一些人以為一個質能方程就能發明原子彈？質能方程只是闡述了質量和能量的關係，表明的質量和能量是統一的，能夠用來解釋為什麼核反應會釋放出這麼多的能量，但是不能解釋為什麼會發生核反應。愛因斯坦與原子彈的發明並沒有太大的關係在納粹德國稱霸歐洲的時候，英國情報機構就發現了納粹德國計劃製造原子彈，而負責實施這一計劃的主要科學負責人就是作為量子力學的主要創始人之一的海森堡。
  • 什麼是相對論?愛因斯坦到底破解了什麼秘密?
    在愛因斯坦生前，他就因創造了相對論而家喻戶曉。他所到之處，全世界都颳起了「愛因斯坦旋風」。但是當時的民眾對什麼是相對論並不了解。甚至是一些學術人員也是霧裡看花。有一次，愛因斯坦被邀請到加州大學演講，下面坐了一圈他的粉絲，都是大學生。大學生們就問愛因斯坦，據說相對論非常的晦澀難懂，您能不能簡單地描述一下它到底是什麼意思？
  • 愛因斯坦發明冰箱,盤點那些「不務正業」的科學家
    事實上，這個可愛的糟老頭子，還在工作之餘抽空發明了一些小玩意兒，對他來說可能就像正餐之後，吃點餐後水果一樣簡單吧。在愛因斯坦生活的年代，冰箱在美國已經得到普及，人們普遍感受到這種裝置帶來的好處時，也有極大的危險存在。那時的冰箱是使用氨氣來製冷的，而氨氣是一種有毒氣體，一旦洩露，嚴重的會使人死亡。
  • 愛因斯坦在壽命結束前，卻將集所有智慧的筆記燒毀，他發現了什麼
    特別是愛因斯坦，在上個世紀被稱為史上最偉大的科學家，他憑藉著出色的能力研究出了很多新的定理，並且完成了很多發明，如現在的核武器等等都是在愛因斯坦的基礎上發明出來的，然而在愛因斯坦臨終之前，他卻將自己所有的筆記全部統統燒毀了，這到底是怎麼一回事呢，難道是愛因斯坦在臨終前發現了什麼嗎？讓我來和大家一起看看吧。
  • 愛因斯坦為何是最偉大科學家,他到底做了什麼?
    阿爾伯特愛因斯坦的發明和對科學的貢獻是驚人的，這就是為什麼他被認為是當今世界上最偉大的科學家。但是他的發明和對現代科學的貢獻是什麼呢?愛因斯坦是怎麼做的，為什麼他的名字如今是天才的代名詞?愛因斯坦做了什麼?阿爾伯特愛因斯坦是一位物理學家，也是一位數學家，也是近代最偉大的思想家之一。你可能會問，愛因斯坦發明了什麼?
  • 尼古拉、特斯拉到底有多恐怖?他做出了什麼貢獻?真的這麼厲害?
    尼古拉、特斯拉到底有多恐怖？他對人類做出了什麼貢獻？真的這麼厲害？可能很多人沒有聽過尼古拉特拉斯的名字，他其實相當於是一位歷史上的奇才，甚至有人懷疑他是外星人，因為他的預言和一些發明已經遠遠超出當時人們的認知水平了。
  • 年輕時的愛因斯坦到底有多聰明?
    還記得《三隻小板凳》的故事嗎，我們在這篇課文中了解到，偉大的科學家愛因斯坦在小時候其實是非常笨拙的，他並非像我們想像中的那樣聰明，而且，那個時候的愛因斯坦因為考試經常不及格，還被身邊的人稱為笨孩子。這個故事清楚的告訴我們，愛因斯坦的成功並不佔有先天優勢，而是通過後天的努力得來的，這是一個成功逆襲的例子。那麼，事實真的是如此嗎？有相關人士解讀過愛因斯坦的一生，在所有被查閱的資料中，根本找不到小時候的愛因斯坦坐小板凳的故事，所以，三隻小板凳只能被當做故事來流傳。但是不得不說，這個故事的出發點是正能量的。