愛因斯坦出生在德國烏爾姆的壹個猶太家庭(父母都是猶太人)。1900畢業於瑞士蘇黎世聯邦理工學院，成為瑞士公民？[1-4]?。1905年，愛因斯坦獲得蘇黎世大學物理學博士學位，提出光子假說，成功解釋光電效應(因此獲得1921諾貝爾物理學獎)？[1-4]?；同年創立狹義相對論，1915年創立廣義相對論，1933年移居美國，普林斯頓高等研究院工作，1940年在保留瑞士國籍的同時成為美國公民？[1-4]?。1955 4月18日，愛因斯坦在美國新澤西州普林斯頓去世，享年76歲？[1-4]?。19965438+2月，愛因斯坦被美國《時代》雜誌評選為20世紀“世紀人物”。
愛因斯坦的理論為核能的發展奠定了理論基礎。在利奧·齊拉特和其他人的幫助下，他給美國總統富蘭克林·羅斯福寫了壹封信，這封信直接促成了曼哈頓計劃的啟動。二戰後積極倡導和平，反對使用核武器，簽署了《羅素-愛因斯坦宣言》？[4-8]?。愛因斯坦開創了現代科技的新紀元，被公認為繼伽利略和牛頓之後最偉大的物理學家。
光電效應是德國物理學家赫茲在1887年發現的，愛因斯坦提出了正確的理論解釋。愛因斯坦論證說，光的能量不是均勻分布的，而是加載在離散的光量子上，光子的能量與其構成的光的頻率有關。這壹突破性的理論不僅可以解釋光電效應，還推動了量子力學的誕生。
1905年，愛因斯坦提出光子假說，成功解釋光電效應，因此獲得1921年諾貝爾物理學獎。？[2]?[16]?[14]
光電效應可分為光電子發射、光電導效應和光伏效應。前壹種現象發生在物體表面，也稱為外光電效應。後兩種現象發生在物體內部，稱為內部光電效應。？[14]
赫茲在1887年發現了光電效應，愛因斯坦第壹個成功解釋了光電效應(金屬表面在光照射作用下發射電子的效應，發射的電子稱為光電子)。只有當光的波長小於某個臨界值時，才能發射電子，也就是極限波長，對應的光的頻率稱為極限頻率。臨界值取決於金屬材料，發射電子的能量取決於光的波長，與光的強度無關，不能用光的漲落來解釋。和光的波動也有矛盾，就是光電效應的瞬時性。根據漲落理論，如果入射光較弱，照射時間較長，金屬中的電子可以積累足夠的能量，飛出金屬表面。但事實是，只要光的頻率高於金屬的極限頻率，無論光的亮度強弱，光子的產生幾乎是瞬間的，不超過十減九秒。正確的解釋是，光必須由與波長相關的嚴格定義的能量單位(即光子或光量子)組成。？[2]
在光電效應中，電子的發射方向不是完全定向的，而是大部分垂直於金屬表面發射，與照射方向無關。光是電磁波，但光是高頻振蕩的正交電磁場，振幅很小，不會影響電子的發射方向。？[14]
廣義相對論是壹種描述物質間引力相互作用的理論。它的基礎由愛因斯坦於1915年完成，並於1916年正式發表。該理論首次將引力場解釋為時空的曲率。
愛因斯坦曾試圖將萬有引力定律納入相對論的框架。幾次失敗後，他終於意識到狹義相對論不能容納萬有引力定律。因此，他將狹義相對論的原理推廣到廣義相對論，利用局部慣性系中萬有引力與慣性力等效的原理，建立了用彎曲時空的黎曼幾何描述引力的廣義相對論。
1907年，愛因斯坦寫了壹篇關於狹義相對論的長文《論相對論原理及由此得出的結論》。在這篇文章中，愛因斯坦第壹次提到了等效原理，此後，愛因斯坦關於等效原理的思想不斷發展。基於慣性質量與引力質量成正比的自然定律，他提出無限小體積內的均勻引力場完全可以代替加速運動的參照系。愛因斯坦還提出了封閉盒子的觀點:無論用什麽方法，封閉盒子裏的觀察者都無法確定自己是仍處於引力場，還是處於沒有引力場但正在加速的空間。這是解釋等效原理最常用的觀點，慣性質量和引力質量相等是等效原理的自然推論。？[14]
1915438+01年6月，愛因斯坦向普魯士科學院提交了四篇論文。在這四篇論文中，他提出了新的觀點，證明了水星近日點的歲差，給出了正確的引力場方程。至此，廣義相對論的基本問題已經解決，廣義相對論誕生了。
1916年，愛因斯坦完成了他的長篇論文《廣義相對論基礎》。在這篇文章中，愛因斯坦首先把曾經適用於慣性系的相對論稱為狹義相對論，把只有慣性系的物理定律才與狹義相對論原理相同的原理稱為狹義相對論，並進壹步表述了廣義相對論原理:對於任何運動的參考系，物理定律都必須成立。？[14]
相對論的意義:狹義相對論和廣義相對論成立已經很久了。它經受了實踐和歷史的考驗，是公認的真理。相對論對現代物理學和現代人類思想的發展影響很大。相對論在邏輯上統壹了經典物理學，使經典物理學成為壹個完善的科學體系。狹義相對論在狹義相對論原理的基礎上，統壹了牛頓力學和麥克斯韋電動力學，指出兩者都服從狹義相對論原理，對洛倫茲變換是協變的，而牛頓力學只是物體低速運動的壹個很好的近似定律。廣義相對論在廣義協變的基礎上，通過等價原理建立了局域慣性長度與普適參考系數的關系，得到了所有物理定律的廣義協變形式，建立了廣義協變引力理論，而牛頓引力理論只是它的壹階近似。這從根本上解決了過去物理學局限於慣性系的問題，在邏輯上得到了合理的安排。相對論嚴格考察了時間、空間、物質、運動等物理學的基本概念，給出了科學系統的時空觀和物質觀，從而使物理學在邏輯上成為壹個完善的科學體系。？[14]
狹義相對論給出了物體高速運動的規律，並提出質量和能量是等價的，給出了質能關系。這兩項成果對低速運動的宏觀物體並不明顯，但在微觀粒子的研究中卻極其重要。因為微觀粒子的速度壹般都比較快，有的接近甚至達到光速，所以粒子的物理學離不開相對論。質能關系不僅為量子理論的建立和發展創造了必要條件，也為核物理的發展和應用提供了基礎。？[14]
當時地球上的大多數物理學家，包括相對論變換關系的創始人洛倫茨，都很難接受愛因斯坦引入的這些新概念。甚至有人說“那時候世界上只有兩個半人懂相對論”。舊的思維方式的障礙使得這種新的物理理論直到壹代人以後才被物理學家所熟悉。甚至在1922年英國皇家科學瑞典學院授予愛因斯坦諾貝爾物理學獎時，也只是說，“因為他對理論物理的貢獻，更因為他發現了光電效應定律。”愛因斯坦的諾貝爾物理學獎被授予，卻沒有提及愛因斯坦的相對論。(註:相對論沒得諾貝爾獎。其中壹個重要的原因就是還缺乏大量的事實驗證。)?[14]
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