最佳答案1905年的奇跡

1905年，愛(ài)因斯坦在科學(xué)史上創(chuàng)造了一個(gè)史無(wú)前例奇跡。這一年他寫了六篇論文，在三月到九月這半年中，利用在專利局每天八小時(shí)工作以外的業(yè)余時(shí)間，在三個(gè)領(lǐng)域做出了四個(gè)有劃時(shí)代意義的貢獻(xiàn)，他發(fā)表了關(guān)于光量子說(shuō)、分子大小測(cè)定法、布朗運(yùn)動(dòng)理論和狹義相對(duì)論這四篇重要論文。

1905年3月，愛(ài)因斯坦將自己認(rèn)為正確無(wú)誤的論文送給了德國(guó)《物理年報(bào)》編輯部。他靦腆的對(duì)編輯說(shuō)：“如果您能在你們的年報(bào)中找到篇幅為我刊出這篇論文，我將感到很愉快?！边@篇“被不好意思”送出的論文名叫《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個(gè)推測(cè)性觀點(diǎn)》。

這篇論文把普朗克1900年提出的量子概念推廣到光在空間中的傳播情況，提出光量子假說(shuō)。認(rèn)為：對(duì)于時(shí)間平均值，光表現(xiàn)為波動(dòng)；而對(duì)于瞬時(shí)值，光則表現(xiàn)為粒子性。這是歷史上第一次揭示了微觀客體的波動(dòng)性和粒子性的統(tǒng)一，即波粒二象性。


在這文章的結(jié)尾，他用光量子概念輕而易舉的解釋了經(jīng)典物理學(xué)無(wú)法解釋的光電效應(yīng)，推導(dǎo)出光電子的最大能量同入射光的頻率之間的關(guān)系。這一關(guān)系10年后才由密立根給予實(shí)驗(yàn)證實(shí)。1921年，愛(ài)因斯坦因?yàn)椤肮怆娦?yīng)定律的發(fā)現(xiàn)”這一成就而獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

這才僅僅是開(kāi)始，阿爾伯特·愛(ài)因斯坦在光、熱、電物理學(xué)的三個(gè)領(lǐng)域中齊頭并進(jìn)，一發(fā)不可收拾。1905年4月，愛(ài)因斯坦完成了《分子大小的新測(cè)定法》，5月完成了《熱的分子運(yùn)動(dòng)論所要求的靜液體中懸浮粒子的運(yùn)動(dòng)》。這是兩篇關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的研究的論文。愛(ài)因斯坦當(dāng)時(shí)的目的是要通過(guò)觀測(cè)由分子運(yùn)動(dòng)的漲落現(xiàn)象所產(chǎn)生的懸浮粒子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，來(lái)測(cè)定分子的實(shí)際大小，以解決半個(gè)多世紀(jì)來(lái)科學(xué)界和哲學(xué)界爭(zhēng)論不休的原子是否存在的問(wèn)題。

三年后，法國(guó)物理學(xué)家佩蘭以精密的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了愛(ài)因斯坦的理論預(yù)測(cè)。從而無(wú)可非議的證明了原子和分子的客觀存在，這使最堅(jiān)決反對(duì)原子論的德國(guó)化學(xué)家、唯能論的創(chuàng)始人奧斯特瓦爾德于1908年主動(dòng)宣布：“原子假說(shuō)已經(jīng)成為一種基礎(chǔ)鞏固的科學(xué)理論”。


1905年6月，愛(ài)因斯坦完成了開(kāi)創(chuàng)物理學(xué)新紀(jì)元的長(zhǎng)論文《論運(yùn)體的電動(dòng)力學(xué)》，完整的提出了狹義相對(duì)論。這是愛(ài)因斯坦10年醞釀和探索的結(jié)果，它在很大程度上解決了19世紀(jì)末出現(xiàn)的古典物理學(xué)的危機(jī)，改變了牛頓力學(xué)的時(shí)空觀念，揭露了物質(zhì)和能量的相當(dāng)性，創(chuàng)立了一個(gè)全新的物理學(xué)世界，是近代物理學(xué)領(lǐng)域最偉大的革命。

狹義相對(duì)論不但可以解釋經(jīng)典物理學(xué)所能解釋的全部現(xiàn)象，還可以解釋一些經(jīng)典物理學(xué)所不能解釋的物理現(xiàn)象，并且預(yù)言了不少新的效應(yīng)。狹義相對(duì)論最重要的結(jié)論是質(zhì)量守恒原理失去了獨(dú)立性，他和能量守恒定律融合在一起，質(zhì)量和能量是可以相互轉(zhuǎn)化的。其他還有比較常講到的鐘慢尺縮、光速不變、光子的靜止質(zhì)量是零等等。而古典力學(xué)就成為了相對(duì)論力學(xué)在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)的一種極限情況。這樣，力學(xué)和電磁學(xué)也就在運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)上統(tǒng)一起來(lái)。


1905年9月，愛(ài)因斯坦寫了一篇短文《物體的慣性同它所含的能量有關(guān)嗎？》，作為相對(duì)論的一個(gè)推論。質(zhì)能相當(dāng)性是原子核物理學(xué)和粒子物理學(xué)的理論基礎(chǔ)，也為20世紀(jì)40年代實(shí)現(xiàn)的核能的釋放和利用開(kāi)辟了道路。

在這短短的半年時(shí)間，愛(ài)因斯坦在科學(xué)上的突破性成就，可以說(shuō)是“石破天驚，前無(wú)古人”。即使他就此放棄物理學(xué)研究，即使他只完成了上述三方面成就的任何一方面，愛(ài)因斯坦都會(huì)在物理學(xué)發(fā)展史上留下極其重要的一筆。愛(ài)因斯坦撥散了籠罩在“物理學(xué)晴空上的烏云”，迎來(lái)了物理學(xué)更加光輝燦爛的新紀(jì)元