愛因斯坦 (Albert Einstein)

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愛因斯坦 (Albert Einstein)
國立彰化師範大學物理學系研究所許嘉榕研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

愛因斯坦為20世紀猶太裔理論物理學家、思想家及哲學家,也是相對論的創立者。愛因斯坦被譽為是現代物理學之父及二十世紀最重要的科學家之一。愛因斯坦的重大貢獻為創立狹義相對論、廣義相對論、量子論、統一場論。

愛因斯坦(1879-1955)生於德國,從小不是一個頂級水平的學生。隨著愛因斯坦的長大,他在數學方面表現出特別的天賦。愛因斯坦在1905年發表了 六篇劃時代的論文,分別為:《關於光的產生和轉化的一個試探性觀點》、《分子大小的新測定方法》、《熱的分子運動論所要求的靜液體中懸浮粒子的運動》、 《論動體的電動力學》、《物體的慣性同它所含的能量有關嗎?》、《布朗運動的一些檢視》。因此這一年被稱為「愛因斯坦奇蹟年」。100年後的2005年因此被定為「世界物理年」。

其中《關於光的產生和轉化的一個試探性觀點》(Uber einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt),認為光是由分離的粒子所組成。愛因斯坦解釋光也是由小的能量粒子(光量子)組成的,並且量子可以像單個的粒子那樣運動。 「光量子」理論把  1900年普朗克創立的量子論大大推進一步,揭示了微觀世界的基本特徵:波動—粒子二元性。

1905年發表一篇用布朗運動解釋微小顆粒隨機遊走的現象的論文《熱的分子運動論所要求的靜液體中懸浮粒子的運動》(Die von der molekularkinetischen Theorie der Warme geforderte Bewegung von in ruhenden Flussigkeiten suspendierten Teilchen)。這篇論文是對布朗運動這種平移擴散的開創性研究。

《論動體的電動力學》(Elektrodynamik bewegter Korper)一文。首次提出了狹義相對論基本原理,論文中提出了兩個基本公理:「光速不變」,以及「相對性原理」。

《物體的慣性同它所含的能量有關嗎?》(Ist die Tragheit eines Korpers von seinem Energieinhalt abhangig? ),認為「物體的質量可以度量其能量」,隨後導出了E = mc2的公式。

自英國數學家及物理學家牛頓以來,科學家便一直在嘗試了解物質和輻射的性質,並設法解釋從不同的慣性參考系來觀察──即是一個靜止的和一個正在以均速 移動的人同時作出觀察──輻射和物質間的相互作用。一九零五年年初,愛因斯坦發覺問題的癥結不在於關於物質的理論,而在於關於量度方法的理論。於是他發表 了一套理論 “On the Electrodynamics of Moving Bodies”,而理論基於以下兩個假設:

  • 一、相對的原則:物理定律在所有慣性的參考系中都是相同的。
  • 二、光速不變的原則:在真空的情況下,光速是一個宇宙常數。愛因斯坦對在不同的慣性參考系中的物理現象,作出一致而準確的描述,並不須用為物質、輻射和它們間的相互作用的性質,提出個別的假設。然而當時還沒有人明白愛因斯坦的論據。

1937年愛因斯坦曾經探訪住在美國加州的查理‧卓別林。1939年他獲悉鈾核分裂及其鏈式反應的發現,在匈牙利物理學家利奧‧西拉德推動下,上書羅 斯福總統,建議研製原子彈,以防德國佔先。第二次世界大戰結束前夕,美國在日本廣島和長崎兩個城市上空投擲原子彈,愛因斯坦對此強烈不滿。戰後,為開展反 對核戰爭和反對美國國內右翼極端分子的運動進行了不懈的鬥爭。


參考資料
1. http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9 … 0%E6%96%AF%E5%9D%A6
2. http://www.phy.cuhk.edu.hk/astro … omers/einstein.html
3. http://memo.cgu.edu.tw/yun-ju/cg … n/EinsteinBrain.htm

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