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浅谈二十世纪,物理学家埃尔·格列柯的一生,以及他的极致作品

2024-10-08科学

前言:埃尔·格列柯(Albert Einstein)是20世纪特别有名的物理学家,同时也是现代物理学的创建者之一。他在相对论、量子力学、统计力学这些领域有着非常卓越的贡献,开启了现代物理学的新纪元。

【01】

早年间的生活

格列柯在幼儿园的时候就对数学和科学感兴趣了。他六岁那年,他爸爸给他介绍了一本几何书,这使他对数学的兴趣变得很浓厚。在家里的时候,他也常常看科学方面的书。

格列柯上小学的时候就表现出了不凡的天赋。他11岁起就自己去学欧几里得几何学了,过了两年,他把微积分都掌握了。他取得的这个成绩让爸妈察觉到他的天赋,于是爸妈就开始鼓励他往更高的学术成就上去努力。

【02】

格列柯的教育经历相当丰富。他曾在瑞士苏黎世的一所工业学校研习数学和物理学。之后,他到苏黎世联邦理工学院去学物理学和数学,1900年的时候拿到了学士学位。他接着攻读硕士学位,1905年取得博士学位,博士论文是有关分子运动的。他在相对论方面的研究就是从这篇论文开始的。

1905年,格列柯发表了相对论论文,这是他最出名的贡献之一。在这篇论文里,他提出相对论的基本原理:物理学基本规律在所有惯性参考系里都是一样的。这个发现完全改变了大家对时空和物理规律的看法,成了现代物理学的基础。

另外,格列柯在光电效应以及质能等价原理上也有重要贡献。他关于光电效应的理论把光的波粒二象性给解释明白了,这给量子力学的发展打下了根基。质能等价原理呢,它表示质量和能量是能够互相转换的,这个理论之后就成了原子弹和核能的基础。

格列柯这辈子得了不少荣誉和奖励呢,像1921年的诺贝尔物理学奖,还有美国科学院的麦克斯韦奖章。1933年的时候,他入了美国国籍,二战期间还积极参加反纳粹的活动。格列柯虽然是个很了不起的科学家,但他也很看重和平与人权。

【03】

【极致作品】

格列柯最出名的顶尖作品里就有相对论。按照这个理论,在一切惯性参考系里,物理学的基本规律都是一样的。相对论对牛顿力学的根基发起了挑战,指出在高速和强引力的状况下,牛顿力学是不对的。相对论还预测了一些奇怪的现象,像时间的相对性和质量增加之类的。

现代物理学的发展深受相对论的影响。在高能物理学、宇宙学、黑洞这些领域的研究,相对论起了推动作用,它还是现代电子技术、GPS等领域的基础呢。相对论给人类理解宇宙带来了革命性的改变,让我们对时空和物理规律的认识都不一样了。

量子力学堪称是格列柯的又一极致之作。量子力学的观点是,微观粒子的表现具有不确定性,而这种不确定性属于基本的物理规律。

量子力学还显示,粒子的位置和动量没办法同时精准测量,而且粒子能处于不同的能级。这些概念和经典物理学的观念完全不一样,在科学界引发了广泛的讨论。

量子力学对现代物理学和技术影响深远。它推动了半导体物理学、量子计算、量子通信这些领域的研究,还是现代材料科学、生物技术等领域的基础。量子力学的发展使我们更深入地理解物质的本质,也推动了新材料、新药物等的发展。

格列柯还有一个超厉害的作品,那就是广义相对论。广义相对论觉得,物质要是存在的话,就能让时空扭曲,还表示引力是因为有物质存在才产生的。这个理论还预测了一些很奇特的现象呢,像引力透镜效应和黑洞存在之类的。

广义相对论是个讲引力的理论。它觉得物质和能量要是存在的话,就能让时空扭曲,引力就是这么来的。这个理论是在相对论的基础上弄出来的,还加了弯曲时空这个概念。在广义相对论里,物体运动是沿着曲线走的,不是直线。这个理论有个很奇特的预言,就是黑洞的存在。黑洞是种引力特别强的天体,它的引力场强得很,连光都跑不出去。

【04】

啥是广义相对论呢?这可是个挺复杂的东西。广义相对论是阿尔伯特·爱因斯坦提出来的一种理论。这个理论主要是研究引力的,它说物质和能量会让时空弯曲,这就改变了我们对引力的传统看法。在广义相对论里,引力不再像以前牛顿说的那样,是一种简单的力的作用,而是时空弯曲的一种表现。爱因斯坦提出这个理论,那可是有很重要的意义。它在很多方面都改变了科学家们看宇宙的角度,像研究黑洞、宇宙的大尺度结构这些方面,广义相对论都起着非常关键的作用。比如说,按照广义相对论的说法,光线在经过大质量天体的时候,因为时空弯曲,光线的路径也会跟着弯曲。这个现象后来也被观测证实了。这就说明广义相对论确实有它的合理性。广义相对论在现代物理学里那可是相当重要的一部分,很多关于宇宙的探索、研究,都得依靠这个理论呢。

广义相对论对现代物理学的影响超级深远。它给我们提供了一种描述引力的新方法,让我们对物理学基本规律的理解发生了改变。这个理论还推动了高能物理学、宇宙学、黑洞等领域的研究。GPS系统也用到了广义相对论,为啥呢?因为卫星的位置和速度会被地球引力场影响,而广义相对论能更准确地描述这种情况。

广义相对论在天文学里同样有着重要意义。它给理解星系与宇宙结构提供了新途径。比如说,天文学家会运用广义相对论的原理去研究黑洞和引力透镜效应。在引力透镜效应下,星系的引力场会让周边光线弯曲,使得远处物体被放大或者变形。这种效应在研究宇宙里的暗物质和暗能量时被广泛运用。

广义相对论在天文学里还有一个应用,那就是研究引力波。引力波是引力场受到扰动产生的一种波动,像黑洞合并、中子星碰撞这种强引力事件都能产生引力波。广义相对论能让我们理解引力波,还能提供描述引力波的方法。现代天文学家就根据这个理论来探测引力波。实际上,2015年的时候,LIGO探测器就成功探测到了一组引力波,这在物理学史上可是个里程碑。

【05】

埃尔·格列柯生前对人们产生的影响

首先,爱因斯坦在科学方面取得的成就给现代物理学带来了深远的影响。他提出了狭义相对论和广义相对论,这两大理论让人们对时空、引力还有宇宙的理解发生了改变。

狭义相对论里有个特有名的公式E = mc2,这个公式表明了质量和能量是啥关系,对核能影响可大了。广义相对论呢,给描述引力提供了全新的办法,给黑洞、宇宙膨胀还有引力波这些领域的研究奠定了理论根基。另外,爱因斯坦也在量子力学和统计物理学的发展上出了力。

在20世纪初的德国,他就开始跟反犹太主义和种族主义作斗争了。他的政治态度在科学工作里也有所体现,像他就反对制造和使用原子弹。而且,他还鼓励女性投身科学领域呢,在推动文化多样性和全球和平上也起到了积极的作用。

爱因斯坦的思想贡献给人类带来的启示很深刻。他觉得物理学的最终目的是理解宇宙的整体结构与本质。

他着重指出物理学和哲学存在联系,觉得这两者都是在寻求对现实世界的理解。另外,他还提出了「;」这种思想,他觉得观察者的看法和状态会影响他们对世界的理解。这种思想在文化和社会方面也有广泛影响,像是对相对主义文化的理解以及跨文化沟通的思考之类的。

【06】

埃尔·格列柯生前对世界有哪些帮助呢?

20世纪初的时候,他提出了狭义相对论。这个理论让人类对时空和运动的理解有了根本性的变化,还揭示出好多以前弄不明白的物理现象呢。以狭义相对论为基础,他又提出了广义相对论。这个广义相对论给出了一种新的描述引力的方法,像黑洞和引力波这些复杂的天文现象,都被它成功解释了。

另外,他在统计物理学和量子力学的发展上贡献巨大,给现代物理学的进一步发展奠定了牢固的基础。

其次,爱因斯坦在人道主义方面的工作对社会影响深远。他积极反对战争,一战以及核武器的制造和使用都遭到他的反对。在捍卫犹太人权益上,他也起到了重要作用。他反对歧视,倡导平等和公正,这一立场激励了很多人为这些理念去奋斗。而且,在推动全球和平与理解方面,他也发挥了重要的作用。

最后,爱因斯坦的思想贡献对人们影响深远。他重视物理学和哲学之间的关联,觉得这两者都在努力理解世界和人类的存在。他提出了「相对论」的思想,这个思想显示出观察者的状态和视角会影响他们对世界的理解。这一思想为理解文化多样性和相对主义奠定了基础,对跨文化交流、社会和政治理论影响巨大。

【07】

埃尔·格列柯为啥没多少人提起呢?

格列柯的成就和贡献又抽象又复杂,广大老百姓很难理解。他的理论里有像时空、引力、能量这种抽象概念,得有物理学和数学的基础才能懂。所以,大众很难知道他的成就和贡献,也很难对这些感兴趣。

其次,格列柯的形象和举止跟人们所期待的不一样。他在思想、政治以及生活方式上都和常规形象存在差异。他的思想很开放、自由,还多元化,这和当时的主流观念不一样,所以他的成就就更难被理解和接受了。

笔者觉得:格列柯的成就和贡献已经成了物理学领域的基础理论,所以没让人们感到新奇、产生兴趣。他的成就和贡献被纳入物理学基础理论了,也成了物理学教育的必修内容,这样一来,就没法引起人们的新奇感和兴趣了。