1. 愛因斯坦發明電燈的故事是怎樣的
電燈是愛迪生發明的
愛迪生這位偉大的發明家的一生中,發明了許多東西,然而,能夠立即得到人們熱烈歡迎的,卻只有電燈。因為電燈的好處是人們看得見摸得著的。它的出現,意味著人們又有一輪太陽,人們的活動不再受到黑夜物制約了。
早在1821年,英國的科學家戴維和法拉第就發明了一種叫電弧燈的電燈。這種電燈用炭棒作燈絲。它雖然能發出亮光,但是光線刺眼,耗電量大,壽命也不長,因此很不實用。
「電弧燈不實用,我一定要發明一種燈光柔和的電燈,讓千家萬戶都用得上。」愛迪生暗下決心。
於是,他開始試驗作為燈絲的材料:用傳統的炭條作燈絲,一通電燈絲就斷了。用釕、鉻等金屬作燈絲,通電後,亮了片刻就被燒斷。用白金絲作燈絲,效果也不理想。就這樣,愛迪生試驗了1600多種材料。一次次的試驗,一次次的失敗,很多專家都認為電燈的前途黯淡。英國一些著名專家甚至譏諷愛迪生的研究是「毫無意義的」。一些記者也報道:「愛迪生的理想已成泡影。」
面對失敗,面對有些人的冷嘲熱諷,愛迪生沒有退卻。他明白,每一次的失敗,意味著又向成功走近了一步。
一次,愛迪生的老朋友麥肯基來看望他。愛迪生望著麥肯基說話時一晃一晃的長胡須,突然眼睛一亮,說:「鬍子,先生,我要用您的鬍子。」麥肯基剪下一綹交給愛迪生。愛迪生滿懷信心地挑選了幾根粗鬍子,進行炭化處理,然後裝在燈泡里。可令人遺憾的是,試驗結果也不理想。「那就用我的頭發試試看,沒准還行。」麥肯基說。
愛迪生被老朋友的精神深深感動了,但他明白,頭發與胡須性質一樣,於是沒有採納老人的意見。愛迪生走身,准備為這位慈祥的老人送行。他下意思地幫老人拉平身上穿的棉線外套。突然,他又喊道:「棉線,為什麼不試棉線呢?」
麥肯基毫不猶豫地解開外套,撕下一片棉線織成的布,遞給愛迪生。愛迪生把棉線放在在U形密閉坩堝里,用高溫處理。愛迪生用鑷子夾住炭化棉線。准備將它裝在燈泡內。可由於炭化棉線又細又脆,加上愛迪生過於緊張,拿鑷子的手微微顫抖,因此棉線被夾斷了。最後,費了九牛二虎之力,愛迪生才把一根炭化棉線裝進了燈泡。
此時,夜幕降臨了,愛迪生的助手把燈泡里的空氣抽走,並將燈泡安在燈座上,一切工作就緒,大家靜靜地等待著結果。接通電源,燈泡發出金黃色的光輝,把整個實驗室照得通亮。13個月的艱苦奮斗,試用了6000多種材料,試驗了7000多次,終於有了突破性的進展。
但這燈究竟會亮多久呢?
1小時,2小時,3小時……這盞電燈足足亮了45小時,燈絲才被燒斷。這是人類第一盞有實用價值的電燈。這一天——1879年10月21日,後來被人們定為電燈發明日。
「45小時,還是太短了,必須把它的壽命延長到幾百小時,甚至幾千小時」愛迪生沒有陶醉於成功的喜悅之中,而是給自己提出更高的要求。
一天,天氣悶熱,他順手取來桌面上的竹扇面,一邊扇著,一邊考慮著問題。「也許千篇竹絲炭化後效果更好。」愛迪生簡直是見到什麼東西都想試一試。試驗結果表明,用竹絲作燈絲效果很好,燈絲耐用,燈泡可亮1200小時。
經過進一步試驗,愛迪生發現用炭化後的日本竹絲作燈絲效果最好。一於是,他開始大批量生產電燈。他把生產的第一批燈泡安裝在「佳內特號」考察船上,以便考察人員有更多的工作時間。此後,電燈開始進行尋常百姓家。
後來,人們便一直使用這種用竹絲作燈絲的燈泡。幾十年後,又對它進行了改進,即用鎢絲作燈絲,並在燈泡內充入隋性氣體氮或氬。這樣,燈泡的壽命又延長了許多。我們現在使用的這是這種燈泡。
2. 愛因斯坦是怎樣發明的電燈
我表示你很犀利…
3. 愛因斯坦根據什麼發明了什麼
愛因斯坦1900年畢業於蘇黎世工業大學,並入瑞士籍。1905年獲蘇黎世大學哲學博士學位。曾在伯爾尼專利局任職。蘇黎世工業大學、布拉格德意志大學教授。1913年返德國,任柏林威廉皇帝物理研究所長和柏林大學教授,並當選為普魯士科學院院士。1933年因受納粹政權迫害,遷居美國,任普林斯頓高級研究所教授,從事理論物理研究,1940年入美國國籍。
十九世紀末期是物理學的變革時期,愛因斯坦從實驗事實出發,重新考查了物理學的基本概念,在理論上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推動了天文學的發展。他的量子理論對天體物理學、特別是理論天體物理學都有很大的影響。理論天體物理學的第一個成熟的方面——恆星大氣理論,就是在量子理論和輻射理論的基礎上建立起來的。愛因斯坦的狹義相對論成功地揭示了能量與質量之韋爾奇為人情惡間的關系,解決了長期存在的恆星能源來源的難題。近年來發現越來越多的高能物理現象,狹義相對論已成為解釋這種現象的一種最基本的理論工具。其廣義相對論也解決了一個天文學上多年的不解之謎,並推斷出後來被驗證了的光線彎曲現象,還成為後來許多天文概念的理論基礎。
愛因斯坦對天文學最大的貢獻莫過於他的宇宙學理論。他創立了相對論宇宙學,建立了靜態有限無邊的自洽的動力學宇宙模型,並引進了宇宙學原理、彎曲空間等新概念,大大推動了現代天文學的發展。
編輯本段成長履歷
1879年3月14日上午11時30分,愛因斯坦出生在德國烏爾姆市班霍夫街135號。父母都是猶太人。父名赫爾曼·愛因斯坦,母親波林·科克。 愛因斯坦
1884年,愛因斯坦對袖珍羅盤著迷。
1885年,愛因斯坦開始學小提琴。
1886年,愛因斯坦在慕尼黑公立學校(CouncilSchool)讀書;在家裡學習猶太教的按時打發 教規。
1888年,愛因斯坦入路易波爾德高級中學學習。在學校繼續受宗教教育,接受受戒儀式。弗里德曼是指導老師。
1889年,在醫科大學生塔爾梅引導下,讀通俗科學按時打發撒鎖定 讀物和哲學著作。
1891年,自學歐幾里德幾何學(Euclidean geometry),感到狂熱的喜愛,同時開始自學高等數學。
1892年,開始讀康德(ImmanuelKant)的著作。 1895年,自學完微積分(calculous)。
1896年,獲阿勞中學畢業證書。10月,進蘇黎世聯邦工業大學師范系學習物理。
1899年10月19日,愛因斯坦正式申請瑞士公民權。
1900年8月愛因斯坦畢業於蘇黎世聯邦工業大學;12月完成論文《由毛細管現象得到的推論》,次年發表在萊比錫《物理學雜志》上並入瑞士籍。
1901年,3月21日取得瑞士國籍。在這一年5-7月完成電勢差的熱力學理論的論文。
1904年,9月由專利局的試用人員轉為正式三級技術員。
1905年3月發展量子論,提出光量子假說,解決了光電效應問題。4月向蘇黎世大學提出論文《分子大小的新測定法》,取得博士學位。5月完成論文《論動體的電動力學》,獨立而完整地提出狹義相對性原理,開創物理學的新紀元。
1906年4月晉升為專利局二級技術員。11月完成固體比熱的論文,這是關於固體的量子論的第一篇論文。 1908年10月兼任伯爾尼大學編外講師。
1909年10月離開伯爾尼專利局,任蘇黎世大學理論物理學副教授。愛因斯坦
1910年10月完成關於臨界乳光的論文。
1912年提出「光化當量」定律。
1913年返德國,任柏林威廉皇帝物理研究所長和柏林大學教授,並當選為普魯士科學院院士。
1914年4月 愛因斯坦接受德國科學界的邀請,遷居到柏林,
8月 即爆發了第一次世界大戰。他雖身居戰爭的發源地,生活在戰爭鼓吹者的包圍之中,卻堅決地表明了自己的反戰態度。
9月 愛因斯坦參與發起反戰團體「新祖國同盟」,在這個組織被宣布為非法、成員大批遭受逮捕和迫害而轉入地下的情況下,愛因斯坦仍堅決參加這個組織的秘密活動。
10月 德國的科學界和文化界在軍國主義分子的操縱和煽動下,發表了「文明世界的宣言」,為德國發動的侵略戰爭辯護,鼓吹德國高於一切,全世界都應該接受「真正德國精神」。在「宣言」發燒碟閥鎖定上簽名的有九十三人,都是當時德國有聲望的科學家、藝術家和牧師等。就連能斯脫、倫琴、奧斯特瓦爾德、普朗克等都在上面簽了字。當徵求愛因斯坦簽名時,他斷然拒絕了,而同時他卻毅然在反戰的《告歐洲人書》上簽上自己的名字。這一舉動震驚了全世界。
1915年 11月提出廣義相對論引力方程的完整形式,並且成功地解釋了水星近日點運動。 愛因斯坦
1916年 3月完成總結性論文《廣義相對論的基礎》。5月提出宇宙空間有限無界的假說。8月完成《關於輻射的量子理論》,總結量子論的發展,提出受激輻射理論。
1917年,列寧領導的蘇聯社會主義革命勝利後,愛因斯坦熱情地支持這個偉大的革命,贊揚這是一次對全世界將有決定性意義的、偉大的社會實驗,表示:「我尊敬列寧,因為他是一位有完全自我犧牲精神,全心全意為實現社會正義而獻身的人。我並不認為他的方法是切合實際的,但有一點可以肯定:象他這種類型的人,是人類良心的維護者和再造者。」
1918年11月,德國工人和士兵在俄國十月革命勝利的影響和鼓舞下,發動起義,推翻了德皇威廉二世下台第三天,愛因斯坦即給他的母親連續寫了兩張明信片,歡呼「偉大的事變發生了……親身經歷了這個事變是多麼榮幸!」 在二十年代到三十年代初期,愛因斯坦基本上是一個絕對的和平主義者。但是,侵略和掠奪戰爭不斷發生的現實,打破了他那美好的夢想。特別是1933年希特勒上台後,德國日益法西斯化,使愛因斯坦意識到新的野蠻戰爭不可避免,促使他改變了自己的觀點。他明確表示:「當法律和人類尊嚴必需保衛時,我們一定要戰斗。自從法西斯的危險到來後,現在我不再相信絕對的被動的和平主義是有效的了。只要法西斯主義統治歐洲,那就不會有和平。」 由於愛因斯坦的進步活動,又因為他是猶太人,因而被德國納粹分子列為重要的迫害對象,幸而他1932年底離開德國到美國講學,才未遭毒手。他在柏林的住屋被查抄和搗毀,他的財產被沒收,他的著作被焚毀,納粹還懸賞二萬馬克要殺害他。面對納粹分子暗殺的危險,愛因斯坦沒有絲毫的畏懼,而是更堅定地戰斗。當他的摯友勞厄寫信勸他對政治問題採取明哲保身的態度時,他不顧個人安危,大聲疾呼,指出法西斯就意味著戰爭,和平必須用武裝來保衛,呼籲美國人民起來同法西斯作斗爭。 當愛因斯坦後來從無線電廣播知道美國對廣島、長崎投下原子彈,殺傷許多平民時他感到非常痛心。是打發他後來寫了一封告美國公民書,說:「我們將此種巨大力量解放的科學家們,對於一切事物都要優先負起責任,必須限制原子能絕對不能使用來殺害全人類,而是用來增進人類的幸福方面。」
1919年 愛因斯坦的理論被視為「人類思想史中最偉大的成就之一」。12月,接受德國唯一的名譽學位:羅斯托克大學的醫學博士學位。
1921年 4月2日—5月30日,為了給耶路撒冷的希伯萊大學的創建籌集資金,同魏茨曼一起首次訪問美國。
1922年 1月完成關於統一場論的第一篇論文。7月受到被謀殺的威脅,暫離柏林。10月8日,愛因斯坦和艾爾莎在馬賽乘輪船赴日本。沿途訪問科倫坡、新加坡、香港和上海。11月9日,在去日本途中,愛因斯坦被授予1921年「諾貝爾物理學獎」。11月17日-12月29日,訪問日本。
1923年 7月,到哥德堡接受1921年度諾貝爾獎金。12月,第一次推測量子效應可能來自過度約束的廣義相對論場方程。
1924年 發現了「波色-愛因斯坦凝聚」。
1925年以後,愛因斯坦全力以赴去探索統 按時打發是打發一場論。開頭幾年他非常樂觀,以為勝利在望;後來發現困難重重,他認為現有的數學工具不夠用。
1925年-1955年這30年中,除了關於量子力學的完備性問題、引力波以及廣義相對論的運動問題以外,愛因斯坦幾乎把他全部的科學創造精力都用於統一場論的探索。
1926年 被選為蘇聯科學院院士。
1928年 1928年以後轉入純數學的探索。他嘗試著用各種方法,但都沒有取得具有真正物理意義的結果。
1月,被選為「德國人權同盟」(前身為德國「新祖國同盟」)理事。
1929年 3月,50歲生日,躲到郊外以避免生日慶祝會。6月28日獲「普朗克獎章」。
1930年是年12月11日~1931年3月4日,愛因斯坦第二次到美國訪問,在加利福尼亞州理工學院講學。
1932年 7月,同弗洛伊德通信,討論戰爭的心理問題;號召德國人民起來保衛魏瑪共和國,全力反對法西斯。
1933年 1月30日,納粹上台。
3月10日,在帕莎第納發表不回德國的聲明,次日啟程回歐洲。
3月20日,納粹搜查他的房屋,他發表抗議。後他在上帝發誓德國的財產被沒收,著作被焚。
1935年 5月,在百慕大正式申請永遠在美國居住。是年,為使諾貝爾獎金(和平獎)贈予被關在納粹集中營中的奧西茨基,而四處奔走。 1937年 3月聲援中國「七君子」。
1937年,在兩個助手合作下,他從廣義相對論的引力場方程推導出運動方程,進一步揭示了空間——時間、物質、運動之間的統一性,這是廣義相對論的重大發展,也是愛因斯坦在科學創造活動中所取得的最後一個重大成果。 在統一場理論方面,他始終沒有成功,他從不氣餒,每次都滿懷信心底從頭開始。由於他遠離了當時物理學研究的主流,獨自去進攻當時沒有條件解決的難題,因此,同20年代的處境相反,他晚年在物理學界非常孤立。可是他依然無所畏懼,毫不動搖地走他自己所認定的道路,直到臨終前一天,他還在病床上准備繼續他的統一場理論的數學計算。 全人類命運的關注者 愛因斯坦熱愛科學,也熱愛人類。他沒有因為埋頭於科學研究而把自己置於社會之外,一直關心著人類的文明和進步,並為之頑強、勇敢地戰斗。他說過:「人只有獻身於社會,才能找出那實際上是短暫而又有風險的生命的意義」,他自己正是這樣去做的。
1938年 9月,給五千年後的子孫寫信,對資本主義社會現狀表示不滿。
1939年 8月2日,上書羅斯福總統,建議美國抓緊原子能研究,防止德國搶先掌握原子彈。
1940年 5月22日致電羅斯福,反對美國的中立政策。
10月1日取得美國國籍。
1943年 5月,作為科學顧問參與美國海軍部工作。
1944年 為支持反法西斯戰爭,以600萬美元拍賣1905年狹義相對論論文手稿。
1947年 繼續發表大量關於世界政府的言論。
1949年 1月,寫《對批評的回答》,對哥本哈根學派在文集《阿爾伯特·愛因斯坦:哲學家—科學家》中的批判進行反批判。
1950年 2月13日發表電視演講,反對美國製造氫彈。3月18日,在遺囑上簽字蓋章。
1951年 連續發表文章和信件,指出美國的擴軍備戰政策是世界和平的嚴重障礙。
1952年 11月以色列第1任總統魏斯曼死後,以色列政府請他擔任第2任總統,被拒絕。
1954年 3月被美國參議員麥卡錫公開斥責為「美國的敵人」。
1955年,愛因斯坦與羅素聯名發表了反對核戰爭和呼籲世界和平的《羅素—愛因斯坦宣言》。
1955年 4月18日1時25分在醫院逝世。 漫長艱難的探索廣義相對論建成後,愛因斯坦依然感到不滿足,要把廣義相對論再加以推廣,使它不僅包括引力場,也包括電磁場。他認為這是相對論發展的第三個階段,即統一場論。 埃擔罰的發生的
編輯本段軼事
■愛因斯坦逃學記
1895年春天,愛因斯坦已16歲了。根據德國當時的法律,男孩只有在17歲以前離開德國才可以不必回來服兵役。由於對軍國主義深惡痛絕,加之獨自一人呆在軍營般的路易波爾德中學已忍無可忍,愛因斯坦沒有同父母商量就私自決定離開德國,去義大利與父母團聚。 但是,半途退學,將來拿不到文憑怎麼辦呢?一向忠厚、單純的愛因斯坦,情急之中竟想出一個自以為不錯的點子。他請數學老師給他開了張證明,說他數學成績優異,早達到大學水平。又從一個熟悉的醫生那裡弄來一張病假證明,說他神經衰弱,需要回家靜養。愛因斯坦以為有這兩個證明,就可逃出這厭惡的地方。 誰知,他還沒提出申請,訓導主任卻把他叫了去,以他敗壞班風,不守校紀的理由勒令退學。愛因斯坦臉紅了,不管什麼原因,只要能離開這所中學,他都心甘情願,也顧不得什麼了。他只是為自己想出一個並未實施的狡猾的點子突然感到內疚,後來每提及此事,愛因斯坦都內疚不已。大概這種事情與他坦率、真誠的個性相去太遠。
■成功的秘訣
有一次,一個美國記者問愛因斯坦關於他成功的秘訣。他回答:「早在1901年,我還是二十二歲的青年時,我已經發現了成功的公式。我可以把這公式的秘密告訴你,那就是A=X+Y+Z! A就是成功,X就是努力工作,Y是懂得休息,Z是少說廢話!這公式對我有用,我想對許多人也是一樣有用。」
■拒絕出任以色列第二任總統
1948年5月14日,以色列國誕生,但不久以色列與周圍阿拉伯國家的戰爭便爆發了。已經定居在美國十多年的愛因斯坦立即向媒體宣稱:「現在,以色列人再不能後退了,我們應該戰斗。猶太人只有依靠自己,才能在一個對他們存有敵對情緒的世界上生存下去。」1952年11月9日,愛因斯坦的老朋友以色列首任總統魏茨曼逝世。在此前一天,就有以色列駐美國大使向愛因斯坦轉達了以色列總理本·古里安的信,正式提請愛因斯坦為以色列共和國總統候選人。當日晚,一位記者給愛因斯坦的住所打來電話,詢問愛因斯坦:「聽說要請您出任以色列共和國總統,教授先生。您會接受嗎?」「不會。我當不了總統。」「總統沒有多少具體事務,他的位置是象徵性的。教授先生,您是最偉大的猶太人。不,不,您是全世界最偉大的人。由您來擔任以色列總統,象徵猶太民族的偉大,再好不過了。」「不,我幹不了。」 愛因斯坦剛放下電話,電話鈴又響了。這次是駐華盛頓的以色列大使打來的。大使說:「教授先生,我是奉以色列共和國總理本·古里安的指示,想請問一下,如果提名您當總統候選人,您願意接受嗎?」「大使先生,關於自然,我了解一點,關於人,我幾乎一點也不了解。我這樣的人,怎麼能擔任總統呢?請您向報界解釋一下,給我解解圍。」 大使進一步勸說:「教授先生,已故總統魏茨曼也是教授呢。您能勝任的。」「魏茨曼和我不是一樣的。他能勝任,我不能。」「教授先生,每一個以色列公民,全世界每一個猶太人,都在期待您呢!」 愛因斯坦的確被同胞們的好意感動了,但他想得更多的是如何委婉地拒絕大使和以色列政府,又不使他們失望,不讓他們窘迫。不久,愛因斯坦在報上發表聲明,正式謝絕出任以色列總統。在愛因斯坦看來,「當總統可不是一件容易的事。」同時,他還再次引用他自己的話:「方程對我更重要些,因為政治是為當前,而方程卻是一種永恆的東西。」
■愛因斯坦怎樣走近中國?
早在1919年,愛因斯坦的相對論就開始介紹到中國,特別是通過1920年英國哲學家羅素來華講學,給中國學術界留下了深刻的印象。愛因斯坦本人的目光也曾一次次地投射到古老而陌生的中國,1922年冬天,他應邀到日本講學,往返途中,兩次經過上海,一共停留了三天,親眼看到了處於苦難中的中國,並寄予深切的同情。他在旅行日記中記下「悲慘的圖象」和他的感慨:「在外表上,中國人受人注意的是他們的勤勞,是他們對生活方式和兒童福利的要求的低微。他們要比印度人更樂觀,也更天真。但他們大多數是負擔沉重的:男男女女為每日五分錢的工資天天在敲石子。他們似乎魯鈍得不理解他們命運的可怕。」「愛因斯坦看到這個在勞動著,在呻吟著,並且是頑強的民族,他的社會同情心再度被喚醒了。他認為,這是地球上最貧困的民族,他們被殘酷地虐待著,他們所受的待遇比牛馬還不如。」(許良英等編譯《愛因斯坦文集》,商務印書館1979年版,20、21頁)十幾年後(1936年),愛因斯坦在美國普林斯頓大學與前來年進修的周培源第一次個別交談時就說:「中國人民是苦難的人民。」他的同情是真摯的、發自內心的,不是掛在嘴上,而是付諸行動的。 1931年「九一八」事變發生,日本從東北作為突破口侵略中國的狼子野心已昭然若揭,當時的國際社會卻表現出無奈和無能,當年11年17日,愛因斯坦公開譴責日本侵略東三省的行徑,呼籲各國聯合起來對日本進行經濟制裁,可惜迴音空盪。1932年10月,「五四運動的總司令」(毛澤東語)、中國共產黨的創始人陳獨秀(時已被開除出黨)在上海被捕,他和羅素、杜威等具有國際聲望的知識分子聯名致電蔣介石,要求釋放。1937年3月,主張抗日的沈鈞儒、章乃器、王造時、史良等「七君子」鋃鐺入獄後,他又聯合杜威、孟祿等著名知識分子通電援救,向國民黨當局施加道義的壓力。1938年6月,為了幫助中國的抗日戰爭,他還和羅斯福總統的長子一同發起「援助中國委員會」,在美國2000個城鎮開展援華募捐活動。 愛因斯坦是真正的世界公民,他的愛是沒有國界的,他對中國的感情沒有任何功利色彩,完全建立在人類的同情心和強烈的人道主義情懷之上。他的思想也對中國日益產生深刻而久遠的影響,「九一八」事變後不久,還在讀初二的少年許良英就是他的熱情崇拜者,希望長大了做一個像他那樣的科學家。1934年,愛因斯坦的文集《我的世界觀》在歐洲出版,幾年後(1937年抗戰前夕)就有了中譯本,是留學法國的物理學教授葉蘊理根據法文譯本轉譯的,由於國難當頭,這本書並沒有引起多少反響,但青年許良英在1938年上大學前有幸買到了一本,並認真精讀了一遍,深受啟發,開始嚴肅地思考人生的意義、人與國家的關系等問題,愛因斯坦的許多至理名言令他終生難忘,愛因斯坦的形象在他未來的人生道路上始終佔有重要的地位。1955年,愛因斯坦去世後,許良英和周培源都曾發表長篇悼念文章。不幸的是1968年到1976年的8年間,愛因斯坦在中國竟成了「本世紀以來最自然科學領域中最大的資產階級反動學術權威」,「四人幫」掀起了一場荒誕的批評愛因斯坦運動,好在多數科學家不予理睬,實際上進行了抵制。1979年,北京還隆重舉行了愛因斯坦誕辰100周年的紀念大會。
愛因斯坦
編輯本段相對論
■狹義相對論的創立
早在16歲時,愛因斯坦就從書本上了解到光是以很快速度前進的電磁波,他產生了一個想法,如果一個人以光的速度運動,他將看到一幅什麼樣的世界景象呢?他將看不到前進的光,只能看到在空間里振盪著卻停滯不前的電磁場。這種事可能發生嗎?
與此相聯系,他非常想探討與光波有關的所謂以太的問題。以太這個名詞源於希臘,用以代表組成天上物體的基本元素。17世紀,笛卡爾首次將它引入科學,作為傳播光的媒質。其後,惠更斯進一步發展了以太學說,認為荷載光波的媒介物是以太,它應該充滿包括真空在內的全部空間,並能滲透到通常的物質中。與惠更斯的看法不同,牛頓提出了光的微粒說。牛頓認為,發光體發射出的是以直線運動的微粒粒子流,粒子流沖擊視網膜就引起視覺。18世紀牛頓的微粒說佔了上風,然而到了19世紀,卻是波動說佔了絕對優勢,以太的學說也因此大大發展。當時的看法是,波的傳播要依賴於媒質,因為光可以在真空中傳播,傳播光波的媒質是充滿整個空間的以太,也叫光以太。與此同時,電磁學得到了蓬勃發展,經過麥克斯韋、赫茲等人的努力,形成了成熟的電磁現象的動力學理論——電動力學,並從理論與實踐上將光和電磁現象統一起來,認為光就是一定頻率范圍內的電磁波,從而將光的波動理論與電磁理論統一起來。以太不僅是光波的載體,也成了電磁場的載體。直到19世紀末,人們企圖尋找以太,然而從未在實驗中發現以太。
但是,電動力學遇到了一個重大的問題,就是與牛頓力學所遵從的相對性原理不一致。關於相對性原理的思想,早在伽利略和牛頓時期就已經有了。電磁學的發展最初也是納入牛頓力學的框架,但在解釋運動物體的電磁過程時卻遇到了困難。按照麥克斯韋理論,真空中電磁波的速度,也就是光的速度是一個恆量,然而按照牛頓力學的速度加法原理,不同慣性系的光速不同,這就出現了一個問題:適用於力學的相對性原理是否適用於電磁學?例如,有兩輛汽車,一輛向你駛近,一輛駛離。你看到前一輛車的燈光向你靠近,後一輛車的燈光遠離。按照麥克斯韋的理論,這兩種光的速度相同,汽車的速度在其中不起作用。但根據伽利略理論,這兩項的測量結果不同。向你駛來的車將發出的光加速,即前車的光速=光速+車速;而駛離車的光速較慢,因為後車的光速=光速-車速。麥克斯韋與伽利略關於速度的說法明顯相悖。我們如何解決這一分歧呢?
19世紀理論物理學達到了巔峰狀態,但其中也隱含著巨大的危機。海王星的發現顯示出牛頓力學無比強大的理論威力,電磁學與力學的統一使物理學顯示出一種形式上的完整,並被譽為「一座庄嚴雄偉的建築體系和動人心弦的美麗的廟堂」。在人們的心目中,古典物理學已經達到了近乎完美的程度。德國著名的物理學家普朗克年輕時曾向他的老師表示要獻身於理論物理學,老師勸他說:「年輕人,物理學是一門已經完成了的科學,不會再有多大的發展了,將一生獻給這門學科,太可惜了。」
愛因斯坦似乎就是那個將構建嶄新的物理學大廈的人。在伯爾尼專利局的日子裡,愛因斯坦廣泛關注物理學界的前沿動態,在許多問題上深入思考,並形成了自己獨特的見解。在十年的探索過程中,愛因斯坦認真研究了麥克斯韋電磁理論,特別是經過赫茲和洛倫茲發展和闡述的電動力學。愛因斯坦堅信電磁理論是完全正確的,但是有一個問題使他不安,這就是絕對參照系以太的存在。他閱讀了許多著作發現,所有人試圖證明以太存在的試驗都是失敗的。經過研究愛因斯坦發現,除了作為絕對參照系和電磁場的荷載物外,以太在洛倫茲理論中已經沒有實際意義。於是他想到:以及絕對參照系是必要的嗎?電磁場一定要有荷載物嗎?
愛因斯坦喜歡閱讀哲學著作,並從哲學中吸收思想營養,他相信世界的統一性和邏輯的一致性。相對性原理已經在力學中被廣泛證明,但在電動力學中卻無法成立,對於物理學這兩個理論體系在邏輯上的不一致,愛因斯坦提出了懷疑。他認為,相對論原理應該普遍成立,因此電磁理論對於各個慣性系應該具有同樣的形式,但在這里出現了光速的問題。光速是不變的量還是可變的量,成為相對性原理是否普遍成立的首要問題。當時的物理學家一般都相信以太,也就是相信存在著絕對參照系,這是受到牛頓的絕對空間概念的影響。19世紀末,馬赫在所著的《發展中的力學》中,批判了牛頓的絕對時空觀,這給愛因斯坦留下了深刻的印象。 1905年5月的一天,愛因斯坦與一個朋友貝索討論這個已探索了十年的問題,貝索按照馬赫主義的觀點闡述了自己的看法,兩人討論了很久。突然,愛因斯坦領悟到了什麼,回到家經過反復思考,終於想明白了問題。第二天,他又來到貝索家,說:謝謝你,我的問題解決了。原來愛因斯坦想清楚了一件事:時間沒有絕對的定義,時間與光信號的速度有一種不可分割的聯系。他找到了開鎖
4. 愛因斯坦發明電燈的故事
愛迪生這位偉大的發明家的一生中,發明了許多東西,然而,能夠立即得到人們熱烈歡迎的,卻只有電燈。因為電燈的好處是人們看得見摸得著的。它的出現,意味著人們又有一輪太陽,人們的活動不再受到黑夜物制約了。
早在1821年,英國的科學家戴維和法拉第就發明了一種叫電弧燈的電燈。這種電燈用炭棒作燈絲。它雖然能發出亮光,但是光線刺眼,耗電量大,壽命也不長,因此很不實用。
「電弧燈不實用,我一定要發明一種燈光柔和的電燈,讓千家萬戶都用得上。」愛迪生暗下決心。
於是,他開始試驗作為燈絲的材料:用傳統的炭條作燈絲,一通電燈絲就斷了。用釕、鉻等金屬作燈絲,通電後,亮了片刻就被燒斷。用白金絲作燈絲,效果也不理想。就這樣,愛迪生試驗了1600多種材料。一次次的試驗,一次次的失敗,很多專家都認為電燈的前途黯淡。英國一些著名專家甚至譏諷愛迪生的研究是「毫無意義的」。一些記者也報道:「愛迪生的理想已成泡影。」
面對失敗,面對有些人的冷嘲熱諷,愛迪生沒有退卻。他明白,每一次的失敗,意味著又向成功走近了一步。
一次,愛迪生的老朋友麥肯基來看望他。愛迪生望著麥肯基說話時一晃一晃的長胡須,突然眼睛一亮,說:「鬍子,先生,我要用您的鬍子。」麥肯基剪下一綹交給愛迪生。愛迪生滿懷信心地挑選了幾根粗鬍子,進行炭化處理,然後裝在燈泡里。可令人遺憾的是,試驗結果也不理想。「那就用我的頭發試試看,沒准還行。」麥肯基說。
愛迪生被老朋友的精神深深感動了,但他明白,頭發與胡須性質一樣,於是沒有採納老人的意見。愛迪生走身,准備為這位慈祥的老人送行。他下意思地幫老人拉平身上穿的棉線外套。突然,他又喊道:「棉線,為什麼不試棉線呢?」
麥肯基毫不猶豫地解開外套,撕下一片棉線織成的布,遞給愛迪生。愛迪生把棉線放在在U形密閉坩堝里,用高溫處理。愛迪生用鑷子夾住炭化棉線。准備將它裝在燈泡內。可由於炭化棉線又細又脆,加上愛迪生過於緊張,拿鑷子的手微微顫抖,因此棉線被夾斷了。最後,費了九牛二虎之力,愛迪生才把一根炭化棉線裝進了燈泡。
此時,夜幕降臨了,愛迪生的助手把燈泡里的空氣抽走,並將燈泡安在燈座上,一切工作就緒,大家靜靜地等待著結果。接通電源,燈泡發出金黃色的光輝,把整個實驗室照得通亮。13個月的艱苦奮斗,試用了6000多種材料,試驗了7000多次,終於有了突
5. 愛因斯坦是怎樣發明電燈
可笑。
電燈是愛迪生發明的啊!
電燈的原理很早就有人提出來了,就是用電通過導體,使得導體發熱,當熱到一定程度時,就發出白光(知道鐵燒熱會變紅吧,若再熱一些,就變白發光了)。但難處在於,要發出白光,要非常熱,那個溫度下,大多數金屬都會被燒化,即使不被燒化,在那麼高的溫度下,金屬很容易與空氣中的氧氣發生反應而被燒毀。
所以,關鍵在於找到一種能耐高溫的、能導電的材料,還要想辦法隔絕空氣。
而愛迪生就是找到了一種廉價的材料:碳化的纖維(簡單說來,就是燒焦的棉線),並且改進了抽氣機,製造了真空度很高的的燈泡(絕對真空無法達到),解決了耐高溫和抗氧化的問題。
當然,現在的燈泡和以前很不一樣,不用碳化纖維了,用鎢絲(鎢是一種耐高溫的金屬),也不用真空燈泡,而是用充滿氮氣的燈泡(氮氣不會與鎢絲發生化學反應)。但基本原理是一樣的。
另外,這里講的是白熾燈泡。至於日光燈管,原理就完全不一樣了,那是近代才發明出來的。
愛因斯坦是搞理論物理的,最著名的成果是相對論和光電效應假說。
愛迪生是搞實驗物理的,是著名的發明大王,一生有2000多件發明,包括電燈、電唱機等。
6. 愛因斯坦發明的所有東西 。
主要成就:
提出相對論及質能方程
解釋光電效應
推動量子力學的發展
代表作品:
《論動體的電動力學》、《廣義相對論基礎》
榮譽:
1921諾貝爾物理學獎
著名公式:
e=mc^2
代表作品:
毫不誇張地說,根據愛因斯坦創立的科學理論而衍生出的發明創造,數碼照相機……我們衣食住行的每個細節都閃現著愛因斯坦的影子。
煙霧探測器
這里用一個假設的「你」做比喻。早晨當你從下榻的賓館起來,觸動警報器自動拉響。
由於鎇的原
子
核不穩定,一旦裂開,質量似乎就消失了一些,鎇原子的質量根本沒有消失。這是愛因斯坦告訴我們的。
平坦的公路
回到家後你要開車去上班,就是利用他的研究成果。
電腦顯示器
來到辦公室,你打開電腦開始工作。在短促的瞬間,使你無法工作,當然,精彩的電腦游戲也玩不起來了。
精準的激光
下班後你到超市購物,只有激光才能准確讀出條形碼中的編碼。
太陽能電池
假如你想用太陽能光電池為自己的居室提供能量。原理。
他發現光子具有能量。這就是著名的光電效應。
數碼相機
星期天,你會和家人輕松郊遊。當你打開數碼相機,這同樣利用了寶貴的光電效應。
葯物
倘若你身體有點小毛病,需要葯物調理。許多葯物製造得益於愛因斯坦那篇有關布朗運動的論文。
英國植物學家羅伯特·布朗最先觀察到,統計法。
直到今天,這些統計法仍是全世界葯劑師必須遵循的配比法則。
全球定位系統
萬一彩票中了大獎,得意忘形的你不幸成為尋人啟事中主角,那麼傳統的時間概念就不夠充分。
雖然全球定位系統衛
星上安裝了精確的原
子
鍾,但是,定位系統每天發給地面的信號就會出現1.6千米的偏差。
控制x射線的能量
你長了一個腫瘤,幸虧是良性的,但因長在胸腺上,mc2。
這同樣是100年前愛因斯坦的重大發現:據此理論造出原
子
彈、氫
彈的同時,也治好了你的胸腺瘤。
假如沒有愛因斯坦
假如沒有愛因斯坦,他的理論(特別是相對論)會在何時問世?
7. 愛因斯坦是怎麼發現光電效應的
光照射到某些物質上,引起物質的電性質發生變化,也就是光能量轉換成電能。這類光致電變的現象被人們統稱為光電效應(Photoelectric effect)。這一現象是1887年赫茲在實驗研究麥克斯韋電磁理論時偶然發現的。
1905年,愛因斯坦在《關於光的產生和轉化的一個啟發性觀點》一文中,用光量子理論對光電效應進行了全面的解釋。1916年,美國科學家密立根通過精密的定量實驗證明了愛因斯坦的理論解釋,從而也證明了光量子理論。
所以二樓回答是正確的。
8. 愛因斯坦發明電燈的故事
電燈是愛迪生發明的
愛迪生這位偉大的發明家的一生中,發明了許多東西,然而,能夠立即得到人們熱烈歡迎的,卻只有電燈。因為電燈的好處是人們看得見摸得著的。它的出現,意味著人們又有一輪太陽,人們的活動不再受到黑夜物制約了。
早在1821年,英國的科學家戴維和法拉第就發明了一種叫電弧燈的電燈。這種電燈用炭棒作燈絲。它雖然能發出亮光,但是光線刺眼,耗電量大,壽命也不長,因此很不實用。
「電弧燈不實用,我一定要發明一種燈光柔和的電燈,讓千家萬戶都用得上。」愛迪生暗下決心。
於是,他開始試驗作為燈絲的材料:用傳統的炭條作燈絲,一通電燈絲就斷了。用釕、鉻等金屬作燈絲,通電後,亮了片刻就被燒斷。用白金絲作燈絲,效果也不理想。就這樣,愛迪生試驗了1600多種材料。一次次的試驗,一次次的失敗,很多專家都認為電燈的前途黯淡。英國一些著名專家甚至譏諷愛迪生的研究是「毫無意義的」。一些記者也報道:「愛迪生的理想已成泡影。」
面對失敗,面對有些人的冷嘲熱諷,愛迪生沒有退卻。他明白,每一次的失敗,意味著又向成功走近了一步。
一次,愛迪生的老朋友麥肯基來看望他。愛迪生望著麥肯基說話時一晃一晃的長胡須,突然眼睛一亮,說:「鬍子,先生,我要用您的鬍子。」麥肯基剪下一綹交給愛迪生。愛迪生滿懷信心地挑選了幾根粗鬍子,進行炭化處理,然後裝在燈泡里。可令人遺憾的是,試驗結果也不理想。「那就用我的頭發試試看,沒准還行。」麥肯基說。
愛迪生被老朋友的精神深深感動了,但他明白,頭發與胡須性質一樣,於是沒有採納老人的意見。愛迪生走身,准備為這位慈祥的老人送行。他下意思地幫老人拉平身上穿的棉線外套。突然,他又喊道:「棉線,為什麼不試棉線呢?」
麥肯基毫不猶豫地解開外套,撕下一片棉線織成的布,遞給愛迪生。愛迪生把棉線放在在U形密閉坩堝里,用高溫處理。愛迪生用鑷子夾住炭化棉線。准備將它裝在燈泡內。可由於炭化棉線又細又脆,加上愛迪生過於緊張,拿鑷子的手微微顫抖,因此棉線被夾斷了。最後,費了九牛二虎之力,愛迪生才把一根炭化棉線裝進了燈泡。
此時,夜幕降臨了,愛迪生的助手把燈泡里的空氣抽走,並將燈泡安在燈座上,一切工作就緒,大家靜靜地等待著結果。接通電源,燈泡發出金黃色的光輝,把整個實驗室照得通亮。13個月的艱苦奮斗,試用了6000多種材料,試驗了7000多次,終於有了突破性的進展。
但這燈究竟會亮多久呢?
1小時,2小時,3小時……這盞電燈足足亮了45小時,燈絲才被燒斷。這是人類第一盞有實用價值的電燈。這一天——1879年10月21日,後來被人們定為電燈發明日。
「45小時,還是太短了,必須把它的壽命延長到幾百小時,甚至幾千小時」愛迪生沒有陶醉於成功的喜悅之中,而是給自己提出更高的要求。
一天,天氣悶熱,他順手取來桌面上的竹扇面,一邊扇著,一邊考慮著問題。「也許千篇竹絲炭化後效果更好。」愛迪生簡直是見到什麼東西都想試一試。試驗結果表明,用竹絲作燈絲效果很好,燈絲耐用,燈泡可亮1200小時。
經過進一步試驗,愛迪生發現用炭化後的日本竹絲作燈絲效果最好。一於是,他開始大批量生產電燈。他把生產的第一批燈泡安裝在「佳內特號」考察船上,以便考察人員有更多的工作時間。此後,電燈開始進行尋常百姓家。
後來,人們便一直使用這種用竹絲作燈絲的燈泡。幾十年後,又對它進行了改進,即用鎢絲作燈絲,並在燈泡內充入隋性氣體氮或氬。這樣,燈泡的壽命又延長了許多。我們現在使用的這是這種燈泡。
9. 愛因斯坦的光電方程是怎麼弄出來的
摘要 光同時存在光速、光壓力、動量、能量、頻率、溫度、光化學反應、光電效應產生的電流、光量子的能量、普郎克常數、康普頓效應等物理量及效應。光源對觀察者、對測量儀器來說,除了距離有縱向變化或橫向變化外,還有距離基本不變的情況。即光源所在物體原處旋轉的情況。前人對光源旋轉對光速的影響作過實驗,但是,在作光源旋轉實驗過程中,僅對光速是否變化進行了測量。沒有對光同時存在的其它物理量數據及效應數據是否變化進行測量。愛因斯坦光量子的能量公式、光電方程是光源所在物體處在靜態條件下的公式及方程,沒有將光源所在物體的運動速度因素考慮到公式及方程中。光同時存在的物理量數據及效應數據在光源所在物體動態的條件下可以改變、有新的物理現象產生。
關鍵詞 光量子 能量 光電方程 光源旋轉 靜態光源 動態光源 光壓力 能量子
1 引 言
光同時存在光速、光壓力、動量、能量、頻率、溫度、光化學反應、光電效應產生的電流、光量子的能量、普郎克常數、康普頓效應等物理量及效應
1887年,德國物理學家赫茲發現光電效應。
1900年,德國物理學家普朗克提出量子概念。
1905年,物理學家愛因斯坦提出光量子概念並得出光電效應方程,光量子的能量公式E=hυ及光電方程1/2mv2=hυ-w
1916年,英國物理學密立根證實了愛因斯坦的光電方程,並測定了普朗克常數h值。
他們是從光源所在物體處在靜態的條件下進行研究的,沒有從光源所在物體動態的條件下進行研究,也沒有從光源所在物體原處旋轉的角度去研究光量子的能量及光電方程。
前人在進行光源在所在物體旋轉(光通過旋轉反射鏡反射、光通過旋轉透明介質)實驗過程中,僅對光速是否發生變化作過測試。
多普勒-非索效應是光源對觀察者的距離來說的距離是遠離或是靠近,沒有涉及到光源在原處旋轉對觀察者基本距離不變的條件下即對觀察者基本距離不變的條件下發生的效應。
本文是將激光筆旋轉,讓同一激光束、與光電池的距離不變的條件下,從靜止的物體中發出與從高速旋轉的物體中發出,射到光電池上,兩者產生的電流強度進行比較。
實驗結果表明,出現了與光源旋轉有聯系的數據。有新的物理現象產生。
2 實驗原理
光源有靜態光源、動態光源。靜態光源是光從靜止的物體中發射出。動態光源是光從運動的物體中發射出。對觀察者及測量儀器來說,運動物體除了距離有縱向變化或橫向變化外,還有距離基本不變的情況。即光源所在物體原處旋轉的情況。(當物體在作縱向或橫向運動時,本身還可以旋轉。還有旋轉反射鏡反射光,運動反射鏡,光通過旋轉透明介質,運動透明介質)。
本實驗的原理是當物體作高速旋轉時,具有離心力(離心現象),旋轉物體與靜止物體比較,具有的能量也較大,這是從理論上及實踐中已多次證實的事實。但光從旋轉物體中發出,光量子的能量及光壓力等等的變化,沒有人進行過實驗及測量。
實驗的基本思路是:對光同時存在的物理量及效應,在光源旋轉的條件下進行各項測量。不要孤立的對某一項進行測量。
3 實驗器材
3.1光源
紅色激光筆。即使用投影儀時用的紅色指示筆。用同一光源的激光束。
直徑13毫米,長度67毫米。
3.2台鑽
規格:13毫米。
轉速每分鍾1300轉。
帶動激光筆即激光源作高速旋轉運動。
3.3指針式電流表(微安級)
200微安
3.4光電池
規格:10*10厘米
4 實驗方法
將電流表與光電池串聯,光電池放在台鑽面板上。
激光筆夾在台鑽夾鑽頭處(注意垂直),激光筆接近電池一端的蓋子由於直徑超過13毫米,用銼銼後即可。
當激光筆開關沒有開時,這是室內光線對光電池產生的電流強度
激光筆光源與光電池距離不變。
開激光筆的開關。
台鑽開關不開,台鑽不旋轉,即光源不旋轉,光照射到光電池,查看電流表的讀數。
台鑽開關開,台鑽旋轉,即讓光源旋轉,旋轉的光照射到光電池,查看電流表的讀數。
激光筆旋轉,讓同一激光束、距光電池的距離不變的條件下,從靜止的物體中發出與從高速旋轉的物體中發出,射到光電池上,對兩次產生的電流強度數據進行比較。
10. 愛因斯坦是根據什麼發明了電燈
根據愛迪生定理推斷,肯定有東西可以發光發熱。後來經過無數人的實踐證明此定理的正確性毋庸置疑。