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1、物理与文化第1页，共27页，编辑于2022年，星期日小组成员张月林张韦良唐财昌郑臣真李 化第2页，共27页，编辑于2022年，星期日纲要爱因斯坦的简介爱因斯坦的一生爱因斯坦的主要荣誉淡泊名利爱因斯坦轶事爱因斯坦的主要理论爱因斯坦的贡献对爱因斯坦的评价爱因斯坦的名言第3页，共27页，编辑于2022年，星期日爱因斯坦的简介爱因斯坦（18791955），美籍德国犹太人。他创立了代表现代科学的相对论，并为核能开发奠定了理论基础，在现代科学技术和他的深刻影响及广泛应用方面开创了现代科学新纪元，被公认为自伽利略、牛顿以来最伟大的科学家、思想家。1921年诺贝尔物理学奖获得者。现代物理学的开创者和奠基人，相
2、对论“质能关系”的提出者，“决定论量子力学诠释”的捍卫者不掷骰子的上帝。1999年12月26日，爱因斯坦被美国时代周刊评选为“世纪伟人”。第4页，共27页，编辑于2022年，星期日爱因斯坦和奥本海默第5页，共27页，编辑于2022年，星期日爱因斯坦的一生 阿尔伯特爱因斯坦，1879年3月14日上午11时30分，爱因斯坦出生在德国乌尔姆市班霍夫街135号。父母都是犹太人。父名赫尔曼爱因斯坦，母亲玻琳。是世界十大杰出物理学家之一，现代物理学的创始人、集大成者和奠基人，著名思想家和哲学家。爱因斯坦1900年毕业于苏黎世联邦理工学院，入瑞士国籍(原籍德国）。1905年获苏黎世大学哲学博士学位。第6页，
3、共27页，编辑于2022年，星期日 曾在伯尔尼专利局任职，在苏黎世工业大学担任大学教授。1913年返德国，任柏林威廉皇帝物理研究所所长和柏林洪堡大学教授，并当选为普鲁士皇家科学院院士。1933年爱因斯坦在英国期间，被格拉斯哥大学授予荣誉法学博士学位。因为受到纳粹政权以及希特勒的迫害，逃亡到美国，担任普林斯顿高等研究所教授，从事理论物理研究工作，1940年加入美国国籍。第7页，共27页，编辑于2022年，星期日 1955年24月同罗素通信讨论和平宣言问题，4月11日在宣言上签名。4月15日进普林斯顿医院。4月18日1时25分在医院逝世，享年76岁。第8页，共27页，编辑于2022年，星期日原子弹
4、在广岛爆炸时产生的“蘑菇云”第9页，共27页，编辑于2022年，星期日爱因斯坦的主要荣誉1905年3月，发表量子论，提出光量子假说，解决了光电效应问题。4月向苏黎世大学提出论文分子大小的新测定法，取得博士学位。5月完成论文论动体的电动力学，独立而完整地提出狭义相对性原理，开创物理学的新纪元。这一年因此被称为“爱因斯坦奇迹年”。1923年7月，到哥德堡接受1921年度诺贝尔奖金。1926年春，同海森堡讨论关于量子力学的哲学问题。接受“皇家天文学家”的金质奖章。接受为苏联科学院院士。第10页，共27页，编辑于2022年，星期日1946年5月发起组织“原子科学家非常委员会”，担任主席。5月接受黑人林
5、肯大学名誉博士学位。写长篇自述，回顾一生在科学上探索的道路。1913年任柏林威廉皇帝物理研究所长和柏林洪堡大学教授，并当选为普鲁士科学院院士。1952年发表相对论和空间问题、关于一些基本概论的绪论。11月以色列第1任总统魏斯曼死后，以色列政府请他担任第2任总统，被拒绝。第11页，共27页，编辑于2022年，星期日爱因斯坦淡泊名利1948年5月14日，以色列国诞生，但不久以色列与周围阿拉伯国家的战争便爆发了。已经定居在美国十多年的爱因斯坦立即向媒体宣称：“现在，以色列人再不能后退了，我们应该战斗。犹太人只有依靠自己，才能在一个对他们存有敌对情绪的世界上生存去。”1952年11月9日，爱因斯坦的老
6、朋友以色列首任总统魏茨曼逝世。在此前一天，就有以色列驻美国大使向爱因斯坦转达了以色列总理本古里安的信，正式提请爱因斯坦为以色列共和国总统候选人。第12页，共27页，编辑于2022年，星期日当日晚，驻华盛顿的以色列大使打电话来。大使说：“教授先生，我是奉以色列共和国总理本古里安的指示，想请问一下，如果提名您当总统候选人，您愿意接受吗？”爱因斯坦被同胞们的好意感动了，但他想的更多的是如何委婉地拒绝大使和以色列政府，而不使他们失望，不让他们窘迫。不久，爱因斯坦在报上发表声明，正式谢绝出任以色列总统。在爱因斯坦看来，“当总统可不是一件容易的事。”同时，他还再次引用他自己的话：“方程对我更重要些，因为政
7、治是为当前，第13页，共27页，编辑于2022年，星期日爱因斯坦轶事一、慧眼识才爱因斯坦十六岁时报考瑞士苏黎世的联邦工业大学工程系，可是入学考试却告以失败。看过他的数学和物理考卷的该校物理学家韦伯先生却慧眼识英才，称赞他：“你是个很聪明的孩子，爱因斯坦，一个非常聪明的孩子，但是你有一个很大的缺点：就是你不想表现自己。”韦伯先生是讲对了，爱因斯坦在数学方面可以说是“天才”，他在12岁到16岁时就已经自学学会了解析几何和微积分。第14页，共27页，编辑于2022年，星期日二、世界公民中学时爱因斯坦放弃了德国国籍，可他并不申请加入意大利国籍。他要做一个不要任何依附的世界公民，大战过后，爱因斯坦试图在
8、现实的基础上建立他的世界和平的梦想，并且在“敌国”里作了一连串“和平”演说。德国右翼刺客们的黑名单上也出现了阿尔伯特爱因斯坦的名字，希特勒悬赏两万马克要他的人头。为了使自己与这个世界保持“和谐”，爱因斯坦不得不从意大利迁到荷兰。又从荷兰迁居美国，而且加入了美国国籍。他认为，在美国这个国度里，各阶级的人们都能在勉强过得去的友谊中生存下去。第15页，共27页，编辑于2022年，星期日三、成功秘诀1921年的第一次美国之行去纽约，有一次，一个年轻人写信问爱因斯坦关于他成功的秘诀。他回答：“早在1901年，我还是二十二岁的青年时，我已经发现了成功的公式。我可以把这公式的秘密告诉你，那就是A=X+Y+Z
9、！A就是成功，X就是正确的方法，Y是努力工作，Z是少说废话！这公式对我有用，我想对许多人也一样有用。第16页，共27页，编辑于2022年，星期日四、热爱运动爱因斯坦是一位成就辉煌的科学家。他从小喜欢运动，一生坚持不懈，直到老年，人们尊重地称他“老年运动家”。他在学习或工作十分紧张的情况下，仍抽空参加多种文体活动，尤其喜欢爬山、骑车、赛艇、散步等体育活动。有人形容他工作时的劲头“简直象个疯子，似乎有使不完的精力”。爱因斯坦还根据自己的亲身体会，总结出一个公式，即A=X+Y+Z。A代表成就，X代表劳动，Y代表休息和活动，Z代表少说废话第17页，共27页，编辑于2022年，星期日五、五、爱因斯坦与中
10、国爱因斯坦与中国早在早在19191919年，爱因斯坦的相对论就已经传播到中国，特别是通过年，爱因斯坦的相对论就已经传播到中国，特别是通过19201920年英国哲学家罗素来华讲学，给中国学术界留下了深刻的印年英国哲学家罗素来华讲学，给中国学术界留下了深刻的印象象。19201920年，中国现代大学之父蔡元培与爱因斯坦接触，希望他年，中国现代大学之父蔡元培与爱因斯坦接触，希望他可以到北大讲学。在梁启超的资助下，蔡元培接受了爱因斯坦所可以到北大讲学。在梁启超的资助下，蔡元培接受了爱因斯坦所需的报酬。并约定，爱因斯坦于需的报酬。并约定，爱因斯坦于19221922年年1212月中旬来华月中旬来华。1932
11、1932年年1010月，中国共产党的创始人陈独秀在上海被捕，爱因斯坦和罗素、月，中国共产党的创始人陈独秀在上海被捕，爱因斯坦和罗素、杜威等具有国际声望的知识分子联名致电蒋介石，要求释放。杜威等具有国际声望的知识分子联名致电蒋介石，要求释放。19371937年年3 3月，主张抗日的沈钧儒、章乃器、王造时、史良等月，主张抗日的沈钧儒、章乃器、王造时、史良等“七七君子君子”被捕入狱后，他又联合杜威、孟禄等著名知识分子通电援被捕入狱后，他又联合杜威、孟禄等著名知识分子通电援救向国民党当局施加道义的压力。救向国民党当局施加道义的压力。19381938年年6 6月，为了帮助中国的月，为了帮助中国的抗日战争
12、，他还和罗斯福总统的长子一同发起抗日战争，他还和罗斯福总统的长子一同发起“援助中国委员会援助中国委员会”，在美国，在美国20002000个城镇开展援华募捐活动。个城镇开展援华募捐活动。1955 1955年，爱因斯坦年，爱因斯坦去世后，许良英和周培源都曾发表长篇悼念文章。去世后，许良英和周培源都曾发表长篇悼念文章。19791979年，北京年，北京隆重举行了爱因斯坦诞辰隆重举行了爱因斯坦诞辰100100周年的纪念大会。周年的纪念大会。第18页，共27页，编辑于2022年，星期日主要理论v1905年，提出狭义相对论。1915年，发表广义相对论。1919年，爱因斯坦预言的光线经过太阳引力场会弯曲的预言
13、得到证实。他在光学方面有研究。他对布朗运动有研究成果。他提出的激光受激辐射的概念，在几十年后的今天得到了广泛的应用；他与玻尔进行的论战中提出的EPR佯谬，至今仍是理论物理学和科学哲学界不断探讨的话题。v信息守恒定律：物质不灭定律，说的是物质的质量不灭；能量守恒定律，说的是物质的能量守恒。v在狭义相对论中，爱因斯坦提出了著名的质能公式：Emc2（这里的E代表物体的能量，m代表物体的质量，c代表光的速度，即每秒30万公里。）按照爱因斯坦的理论，如果把1克温度为0的水，加热到100水吸收了100卡的热量，这时水的质量也相应增加了。按照质能关系公式计算，1克水的质量增加了0.0000000000046
14、5克。第19页，共27页，编辑于2022年，星期日爱因斯坦的贡献对科学的贡献一：19051905年年33月写的论文月写的论文关于光的产生和关于光的产生和转化的一个推转化的一个推测性的观点测性的观点，把普朗克，把普朗克19001900年提出的量子概念扩充到年提出的量子概念扩充到光在空间中的传播，提出光量子假说，认为：对于时间光在空间中的传播，提出光量子假说，认为：对于时间平均值，光表现为波动；而对于瞬时值，光则表现为粒平均值，光表现为波动；而对于瞬时值，光则表现为粒子。子。这是历史上第一次揭示了微观客体的波动性和粒这是历史上第一次揭示了微观客体的波动性和粒子性的统一，即波粒二象性。以后的物理学发
15、展表明：子性的统一，即波粒二象性。以后的物理学发展表明：波粒二象性是整个微观世界的最基本的特征波粒二象性是整个微观世界的最基本的特征。在论文的在论文的结尾，他用光量子概念轻而易举地解释了光电现象，推结尾，他用光量子概念轻而易举地解释了光电现象，推导出光电子的导出光电子的最大能量同入射光的频率之间的关系。最大能量同入射光的频率之间的关系。这一关系这一关系1010年后年后才由才由R.A.R.A.密立根予以实验证实。密立根予以实验证实。“由由于他的光电效应定于他的光电效应定律的发现律的发现”，爱因斯坦获得了，爱因斯坦获得了19211921年的诺贝尔物理学奖。年的诺贝尔物理学奖。第20页，共27页，编
16、辑于2022年，星期日贡献二：相对论1905年6月爱因斯坦写了一篇开创物理学新纪元的长论文论动体的电动力学，完整地提出狭义相对性理论。这是他10年酝酿和探索的结果，它在很大程度上解决了19世纪末出现的古典物理学的危机，推动了整个物理学理论的革命。他吸取了经验论哲学家D.休谟对先验论的批判和E.马赫对I.牛顿的绝对空间与绝对时间概念的批判，从考察两个在空间上分隔开的事件的“同时性”问题入手，否定了没有经验根据的绝对同时性，进而否定了绝对时间、绝对空间，以及“以太”的存在，认为传统的空间和时间概念必须加以修改他把伽利略发现的力学运动的相对性这一具有普遍意义的基本实验事实，提升为一切物理理论都必须遵
17、循的基本原理；同时又把所有“以太漂移”实验所显示的光在真空中总是以一确定速度传播这一基本事实为提升为原理。第21页，共27页，编辑于2022年，星期日贡献三：物质不灭定律E=mc2物质不灭定律，说的是物质的质量不灭；能量守恒定律，说的是物质的能量守恒。（信息守恒定律）爱因斯坦认为，物质的质量是惯性的量度，能量是运动的量度；能量与质量并不是彼此孤立的，而是互相联系的，不可分割的。物体质量的改变，会使能量发生相应的改变；而物体能量的改变，也会使质量发生相应的改变。第22页，共27页，编辑于2022年，星期日贡献四：光电效应1905年，爱因斯坦提出光子假设，成功解释了光电效应，因此获得1921年诺贝
18、尔物理奖。光照射到金属上，引起物质的电性质发生变化。这类光变致电的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为光电子发射、光电导效应和光生伏特效应。前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。第23页，共27页，编辑于2022年，星期日贡献五：宇宙常数爱因斯坦在提出相对论的时候，曾将宇宙常数宇宙常数代入他的方程。他认为，有一种反引力，能与引力平衡，促使宇宙有限而静态。当哈勃得意洋洋地将膨胀宇宙的天文观测结果展示给爱因斯坦看时，爱因斯坦说：“这是我一生所犯下的最大错误。”宇宙是膨胀着的！哈勃等认为，反引力是不存在的，由于星系间的引力，促使膨胀速度越来越慢。那么，
19、爱因斯坦就完全错了吗？不。星系间有一种扭旋的力，促使宇宙不断膨胀，即暗能量。最新研究表明，按质量成份计算，暗物质和暗能量约占宇宙96%。看来，宇宙将不断加速膨胀，直至解体死亡。宇宙常数虽存在，但反引力的值远超过引力。也难怪这位倔强的物理学家与波尔在量子力学的争论。宇宙常数依然是当今物理学最大的疑问之一。”第24页，共27页，编辑于2022年，星期日对爱因斯坦的评价人物评价爱因斯坦曾经是量子力学的催生者之一，但是他不满意量子力学的后续发展，爱因斯坦始终认为“量子力学不完备”，但苦于没有好的解说样板，也就有了著名的“上帝不掷骰子”的否定式呐喊！爱因斯坦到过世前都没有接受量子力学是一个完备的理论。爱
20、因斯坦还有另一个名言：“月亮是否只在你看着他的时候才存在？“上帝不仅掷骰子，而且他总是把骰子扔到我们看不到的地方！”斯蒂芬威廉霍金爱因斯坦常常被称为一个孤独的人。数学想象的领域有助于把精神从纷繁的俗物中解脱出来，就这个意义而言，我认为他确实是一个孤独的人。他的哲学可以叫做一种超验的唯物论，这种哲学达到了形而上学的前沿，那里可以完全割断对自我世界的纠缠。对我来说，科学和艺术都是我们天性的表现，它们高出我们的生物学需要之上而具有终极价值。-泰戈尔第25页，共27页，编辑于2022年，星期日爱因斯坦的名言1.试着不去做一个成功的人，而去做一个有价值的人。2.如果你不能把它简单地解释出来，那说明你还没有很好的理解它。3.只有少数人在用他们自己的眼睛观察、用他们自己的头脑思考。4.这世界最无法理解的事情是它是可理解的。5.一个人的价值，应当看他贡献了什么，而不应当看他取得了什么。6.人生就像骑单车。想保持平衡就得往前走。7.没有侥幸这回事，最偶然的意外，似乎也都是事有必然的。8.科学没有信仰是瘸子，信仰没有科学是瞎子。第26页，共27页，编辑于2022年，星期日Thankyou!第27页，共27页，编辑于2022年，星期日