《伟大的唯一的他》PPT课件.ppt

伟大的唯一的他 爱因斯坦 人物信息 阿尔伯特 爱因斯坦 德语 AlbertEinstein 1879年3月14日 1955年4月18日 20世纪犹太裔理论物理学家 创立了相对论 现代物理学的两大支柱之一 另一个是量子力学 虽然爱因斯坦的质能方程E mc2最著称于世 他是因为 对理论物理的贡献 特别是发现了光电效应 而获得1921年诺贝尔物理学奖 爱因斯坦总共发表了300多篇科学论文和150篇非科学作品 爱因斯坦被誉为是 现代物理学之父 及二十世纪世界最重要科学家之一 他卓越的科学成就和原创性使得 爱因斯坦 一词成为 天才 的同义词 1 荣誉记录 德国波茨坦有一座阿尔伯特 爱因斯坦科学公园 公园中的爱因斯坦大厦是一座天文观测台 美国首都华盛顿DC有一座爱因斯坦的青铜雕像 这座雕像位于美国国家科学院 NationalAcademyofSciences 西南角的宪法大道上 1955年8月 在爱因斯坦去世四个月之后 第99号元素被命名为 锿 Einsteinium 以纪念爱因斯坦的贡献 53 1965年到1978年 美国邮局曾发行一套 著名美国人 系列邮票 其中包括爱因斯坦 面值8美分 1973年3月5日发现的小行星2001被命名为爱因斯坦 爱因斯坦卫星是哈佛 史密松天体物理中心和美国宇航局联合制造的X射线观测卫星 于1978年11月13日发射升空 其原名为HEAO 2 为纪念爱因斯坦诞辰100周年而用他的名字命名 1990年 爱因斯坦的名字被镌刻在沃尔哈拉德国名人纪念堂 这个纪念堂位于德国巴伐利亚州的雷根斯堡 Regensburg 1999年 时代 杂志将爱因斯坦评选为20世纪风云人物 国际纯粹和应用物理联合会把2005年定为国际物理年 以纪念爱因斯坦的 奇迹之年 100周年 2008年 爱因斯坦进入美国新泽西州名人堂 爱因斯坦十字和爱因斯坦环是引力透镜效应的产物 曾被广义相对论所预言 还有一些荣誉和奖励以爱因斯坦的名字命名 阿尔伯特 爱因斯坦奖是一个理论物理学的奖项 1951年首次由普林斯顿高等研究院颁发 奖阿尔伯特 爱因斯坦奖牌由瑞士波恩的阿尔伯特 爱因斯坦学会设立并颁发 1979年首次颁发 奖励那些在与爱因斯坦有关的事物上作出杰出贡献的人 金15 000美元 后来奖金降至5 000美元 爱因斯坦曾经做过该奖评委 阿尔伯特 爱因斯坦和平奖由位于芝加哥的阿尔伯特 爱因斯坦和平基金会设立 奖金为50 000美元 阿尔伯特 爱因斯坦世界科学奖由世界文化委员会设立 1984年首次颁发 其宗旨在于激励科学研究和技术研发 奖金为10 000美元 另外 爱因斯坦 一词还是耶路撒冷希伯来大学的注册商标 人生经历童年时期聪明叛逆 爱因斯坦于1879年3月14日出生在德意志帝国之符腾堡王国乌尔姆市 他的父亲赫尔曼 爱因斯坦 HermannEinstein 是一名商人 他的母亲宝琳 柯克 PaulineKoch 是一位音乐家 爱因斯坦一家是不遵循犹太教规的犹太人 爱因斯坦出生后不久 便于1880年举家迁往慕尼黑 同年10月爱因斯坦的父亲与叔叔在新居住地创建了一间电机工程公司 专门设计与制造电机机器 爱因斯坦在其幼年时代并没有展现很大的天赋 有故事说他直到三岁才开始说话 但是阿尔伯特 爱因斯坦档案馆驳斥这一説法 他在他上的第一所学校里成绩很好 是一个思维敏捷 聪明 有时甚至十分叛逆的学生 他的成绩在优 sehrgut 1分 良 gut 2分 间徘徊 在语言方面不是十分出色 但在自然科学方面却表现十分出众 爱因斯坦常读科普书籍 并总是设法获得有关当下科研水平概况的书 特别是亚龙 贝恩斯坦 AaronBernstein 所著的 自然科学通俗读本 NaturwissenschaftlichenVolksb cher 对他兴趣的形成及其今后道路产生了重大影响 他五岁时对袖珍罗盘着迷 并开始受训于私人学拉小提琴 1888年 进入路易博德文理中学 Luitpold Gymnasium 校址此后几番变迁 1965年改名为阿尔伯特 爱因斯坦文理中学 1894年全家又迁至意大利米兰 十五岁的爱因斯坦本当留在学校 考完德国大学资格入学考试 Abitur 才离开 但由于常遭老师训斥以及常触犯德意志第二帝国时期学校的纪律与秩序 爱因斯坦因此固执决定肄业 随其父母同往米兰 为了逃避服军役 十七岁的爱因斯坦决定放弃德国国籍 他远离犹太宗教团体 大学时代成绩优异 爱因斯坦并未依照其父亲的意愿读电机工程学 而是依他家一好友的建议于1895年申请了瑞士苏黎世苏黎世联邦理工学院 由于没有德国大学资格入学考试成绩 爱因斯坦需要当年夏天参加该校入学考试 不过爱因斯坦并未在考前抓紧复习 而是选择去了北意大利游玩 因此 十六岁的他 身为当时最小的参考者 没有通过此次考试 他的自然科学考得很不错 但法语没考好 该校校长赫尔岑推荐他去瑞士的阿劳州立中学学习一年 在阿劳州立中学学习的这段时光中使爱因斯坦感到十分愉快 这所学校的的理念是 概念思考是建立在 直观 之上的 完全符合他的需求 1896年十月 爱因斯坦参考瑞士大学入学考试 Matura 10月3日的成绩单上显示他有五次科目皆取得最好的成绩 瑞士 6分 1896年 爱因斯坦进入苏黎世联邦理工学院师范系学习物理学 该校物理教授海因里希 弗里德里希 韦伯 HeinrichFriedrichWeber 很讨厌爱因斯坦 曾对他说 你很聪明 但有个缺点 你听不进别人的话 为此爱因斯坦的女友米列娃 马里奇时常与韦伯教授冲突 指责这是对爱因斯坦的不公 1899年6月 爱因斯坦在实验室的一场爆炸中手部严重烧伤 毕业之后多项成就 1900年毕业 没能如愿留校担任助教 只能靠当 家教 维持生活 1901年取得瑞士国籍 1902年在大学同学格罗斯曼 M Grossman 的父亲协助下 被伯尔尼瑞士专利局录用为技术员 从事发明专利申请的技术鉴定工作 他利用业余时间开展科学研究 于1905年在物理学三个不同领域中取得了历史性成就 特别是狭义相对论的建立和光量子论的提出 成为了物理学理论的革命 翌年1月15日 凭借论文 分子大小的新测定法 取得苏黎世大学的博士学位 爱因斯坦在1905年发表了六篇划时代的论文 分别为 关于光的产生和转化的一个试探性观点 分子大小的新测定方法 基于热分子运动论的静止液体中悬浮粒子的运动研究 论动体的电动力学 物体的惯性同它所含的能量有关吗 布朗运动的一些检视 因此这一年被称为 爱因斯坦奇迹年 100年后的2005年因此被定为 世界物理年 1905年3月 德国 物理年鉴 发表 关于光的产生和转化的一个试探性观点 bereinendieErzeugungundVerwandlungdesLichtesbetreffendenheuristischenGesichtspunkt 认为光是由分离的粒子所组成 爱因斯坦解释光也是由小的能量粒子 光量子 组成的 并且量子可以像单个的粒子那样运动 光量子 理论把1900年普朗克创立的量子论大大推进一步 揭示了微观世界的基本特征 波动 粒子二元性 1905年5月11日 德国 物理年鉴 发表一篇用布朗运动解释微小颗粒随机游走的现象的论文 热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动 DievondermolekularkinetischenTheoriederW rmegeforderteBewegungvoninruhendenFl ssigkeitensuspendiertenTeilchen 这篇论文是对布朗运动这种平移扩散的开创性研究 1905年6月30日 德国 物理年鉴 发表 论动体的电动力学 ElektrodynamikbewegterK rper 一文 首次提出了狭义相对论基本原理 论文中提出了两个基本公理 光速不变 以及 相对性原理 1905年9月27日 德国 物理年鉴 刊出 物体的惯性同它所含的能量有关吗 IstdieTr gheiteinesK rpersvonseinemEnergieinhaltabh ngig 认为 物体的质量可以度量其能量 随后导出了E mc 的公式 爱因斯坦1908年兼任伯尔尼大学的兼职讲师 1909年离开专利局任苏黎世大学理论物理学副教授 1911年任布拉格德国大学理论物理学教授 1912年任母校苏黎世联邦理工学院教授 柏林岁月战争时光 1914年 应马克斯 普朗克和瓦尔特 能斯特的邀请 回德国任威廉皇家物理研究所所长兼柏林洪堡大学教授 直到1933年 1920年应亨德里克 洛伦兹和保罗 埃伦费斯特的邀请 兼任荷兰莱顿大学特邀教授 第一次世界大战爆发后 他投入公开和地下的反战活动 1919年11月10日 纽约时报 刊登新观察证实相对论的消息 形容这是爱因斯坦理论的大胜利 1915年爱因斯坦发表了广义相对论 他所作的光线经过太阳引力场要弯曲的预言 于1919年由英国天文学家亚瑟 斯坦利 爱丁顿的日全蚀观测结果所证实 1916年他预言的引力波在1978年也得到了证实 爱因斯坦和相对论在西方成了家喻户晓的名词 同时也招来了德国和其他国家的沙文主义者 军国主义者和排犹主义者的恶毒攻击 1917年爱因斯坦在 论辐射的量子性 一文中提出了受激辐射理论 成为激光的理论基础 爱因斯坦因在光电效应方面的研究 获授予1921年诺贝尔物理学奖 不过在瑞典科学院的公告中并未提及相对论 原因是认为相对论存在争议 普林斯顿上书总统 1933年1月纳粹党攫取德国政权后 爱因斯坦成为科学界首要的迫害对象 幸而当时他在美国讲学 未遭毒手 3月他回欧洲后避居比利时 9月9日发现有准备行刺他的盖世太保跟踪 星夜渡海到英国 10月转到美国担任新建的普林斯顿高等研究院的教授 与普林斯顿大学非同一机构 直至1945年退休 1940年他取得美国国籍 1937年爱因斯坦曾经探访住在美国加州的查理 卓别林 1939年他获悉铀核裂变及其链式反应的发现 在匈牙利物理学家利奥 西拉德推动下 上书罗斯福总统 建议研制原子弹 以防德国抢先 第二次世界大战结束前夕 美国在日本广岛和长崎两个城市上空投掷原子弹 爱因斯坦对此表示强烈不满 战后 为开展反对核战争和反对美国国内右翼极端分子的运动进行了不懈的斗争 人物逝世 1955年4月 爱因斯坦被诊断出患有主动脉瘤 18日午夜在睡梦中感到呼吸困难 主动脉瘤破裂导致大脑溢血破裂 而逝世于普林斯顿 一位名叫托马斯 哈维的医生在验尸过程中 在未经爱因斯坦的家人允许下 私自取下爱因斯坦的大脑保存 这位病理医生希望未来神经科学界能够研究爱因斯坦的大脑 以发现爱因斯坦那么聪明的原因 后爱因斯坦家人为遵照爱因斯坦的遗嘱 他死后并没有举行任何丧礼 也不筑坟墓 不立纪念碑 骨灰撒在永远保密的地方 目的是不会令埋葬他的地方成为圣地 爱因斯坦的后半生一直从事寻找统一场论的工作 不过这项工作没有获得成功 对此 著名的爱氏研究专家亚伯拉罕 派斯曾说 爱因斯坦在1925年之后就应该去钓鱼 而不是继续做研究 现在 寻找比统一场论包含内容更广泛 能够统一解释各种基本相互作用的理论 是理论物理学研究的中心问题之一 爱因斯坦在去世之前 把他在普林斯顿默谢雨街112号的房子留给跟他工作了几十年的秘书杜卡斯小姐 并且强调 不许把这房子变成博物馆 他不希望把默谢雨街变成一个朝圣地 他一生不崇拜人格化的神 也不希望以后的人把他当作神来崇拜 上帝的迷思 一书就是记录他这种嘲笑了一个人格化神的想法的信仰 以下就是这书的摘要 自从爱因斯坦逝世以后 越来越多的宗教辩护者出于可以理解的目的 试图宣称爱因斯坦是他们中的一员 但与爱因斯坦同时代的宗教徒却不这样看 1940年 爱因斯坦写了一篇著名论文 为他的这一命题进行辩护 即 我不信仰一个人格化的神 这个以及其他类似的声明激起暴风雨般愤怒的来信 它们都来自正统保守的宗教人士 许多人还含沙射影地提到爱因斯坦的犹太人血统 相对论 相对论的提出相对论的提出是物理学领域的一次重大革命 它否定了经典力学的绝对时空观 深刻地揭示了时间和空间的本质属性 它也发展了牛顿力学 将其概括在相对论力学之中 推动物理学发展到一个新的高度 狭义相对论的创立早在16岁时 爱因斯坦就从书本上了解到光是以很快速度前进的电磁波 他产生了一个想法 如果一个人以光的速度运动 他将看到一幅什么样的世界景象呢 他将看不到前进的光 只能看到在空间里振荡着却停滞不前的电磁场 这种事可能发生吗 与此相联系 他非常想探讨与光波有关的所谓以太的问题 以太这个名词源于希腊 用以代表组成天上物体的基本元素 17世纪的笛卡尔和其后的惠更斯首创并发展了以太学说 认为以太就是光波传播的媒介 它充满了包括真空在内的全部空间 并能相对论的意义狭义相对论和广义相对论建立以来 已经过去了很长时间 它经受住了实践和历史的考验 是人们普遍承认的真理 相对论对于现代物理学的发展和现代人类思想的发展都有巨大的影响 相对论从逻辑思想上统一了经典物理学 使经典物理学成为一个完美的科学体系 狭义相对论在狭义相对性原理的基础上统一了牛顿力学和麦克斯韦电动力学两个体系 指出它们都服从狭义相对性原理 都是对洛伦兹变换协变的 牛顿力学只不过是物体在低速运动下很好的近似规律 广义相对论又在广义协变的基础上 通过等效原理 建立了局域惯性长与普遍参照系数之间的关系 得到了所有物理规律的广义协变形式 并建立了广义协变的引力理论 而牛顿引力理论只是它的一级近似 这就从根本上解决了以前物理学只限于惯性系的问题 从逻辑上得到了合理的安排 相对论严格地考察了时间 空间 物质和运动这些物理学的基本概念 给出了科学而系统的时空观和物质观 从而使物理学在逻辑上成为完美的科学体系 狭义相对论给出了物体在高速运动下的运动规律 并提示了质量与能量相当 给出了质能关系式 这两项成果对低速运动的宏观物体并不明显 但在研究微观粒子时却显示了极端的重要性 因为微观粒子的运动速度一般都比较快 有的接近甚至达到光速 所以粒子的物理学离不开相对论 质能关系式不仅为量子理论的建立和发展创造了必要的条件 而且为原子核物理学的发展和应用提供了根据 对于爱因斯坦引入的这些全新的概念 当时地球上大部分物理学家 其中包括相对论变换关系的奠基人洛仑兹 都觉得难以接受 甚至有人说 当时全世界只有两个半人懂相对论 旧的思想方法的障碍 使这一新的物理理论直到一代人之后才为广大物理学家所熟悉 就连瑞典皇家科学院 1922年把诺贝尔物理学奖授予爱因斯坦时 也只是说 由于他对理论物理学的贡献 更由于他发现了光电效应的定律 对爱因斯坦的诺贝尔物理学奖颁奖辞中竟然对于爱因斯坦的相对论只字未提