首頁 > 專家說

為什么說愛因斯坦是最偉大物理學(xué)家

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 11:07:22
熱度:

為什么說愛因斯坦是最偉大物理學(xué)家【專家解說】:愛因斯坦的貢獻(xiàn) 物質(zhì)不滅定律,說的是物質(zhì)的質(zhì)量不滅;能量守恒定律,說的是物質(zhì)的能量守恒。 雖然這兩條偉大的定律相繼被人們發(fā)現(xiàn)了,但是人

【專家解說】:愛因斯坦的貢獻(xiàn) 物質(zhì)不滅定律,說的是物質(zhì)的質(zhì)量不滅;能量守恒定律,說的是物質(zhì)的能量守恒。 雖然這兩條偉大的定律相繼被人們發(fā)現(xiàn)了,但是人們以為這是兩個(gè)風(fēng)馬牛不相關(guān)的定律,各自說明了不同的自然規(guī)律。甚至有人以為,物質(zhì)不滅定律是一條化學(xué)定律,能量守恒定律是一條物理定律,它們分屬于不同的科學(xué)范疇。 然而,在1905年,一個(gè)年僅26歲的德國物理學(xué)家接連在德國《物理學(xué)》雜志上發(fā)表了5篇論文,從一個(gè)嶄新的高度,揭示了物質(zhì)不滅定律和能量守恒定律的本質(zhì)及其相互關(guān)系。 這個(gè)年輕的科學(xué)家,就是阿爾伯特·愛因斯坦。 愛因斯坦是猶太人。他小時(shí)候,并沒有顯示什么天才的象征,他甚至一直到3歲才開始學(xué)會(huì)說話。 在上學(xué)的時(shí)候,愛因斯坦很喜歡讀圣經(jīng),真心誠意地相信圣經(jīng)上所講述故事都是真實(shí)的。然而,他后來讀了許多科學(xué)著作之后,就轉(zhuǎn)為相信科學(xué),認(rèn)為圣經(jīng)上所講的故事是荒誕的。在大學(xué)里,愛因斯坦深深地愛上了物理學(xué)。他非常勤奮,常常沉醉于物理實(shí)驗(yàn)而忘了吃飯。愛因斯坦的數(shù)學(xué)造詣也很深,他認(rèn)為現(xiàn)代物理學(xué)不用數(shù)學(xué)武裝自己的頭腦,是無法攻克物理學(xué)上的難題的。 愛因斯坦喜歡獨(dú)立思考。對(duì)于任何一種理論,他總是經(jīng)過一番思索之后,覺得它確有道理,這才接受下來。 愛因斯坦大學(xué)畢業(yè)后,很想在大學(xué)里擔(dān)任教師,從事科學(xué)研究,可是由于他是猶太人,受到歧視,不能留校工作。他經(jīng)過別人介紹,才好不容易在一個(gè)專利局里找到工作,當(dāng)個(gè)職員。在那里,既沒有圖書館,也沒有實(shí)驗(yàn)室。然而,艱苦的環(huán)境更能磨練一個(gè)人的意志。就在那小小的專利局宿舍里,愛因斯坦經(jīng)常工作到深夜。 在1905年,愛因斯坦創(chuàng)立了著名的“狹義相對(duì)論”[56]。愛因斯坦認(rèn)為,物質(zhì)的質(zhì)量是慣性的量度,能量是運(yùn)動(dòng)的量度;能量與質(zhì)量并不是彼此孤立的,而是互相聯(lián)系的,不可分割的。物體質(zhì)量的改變,會(huì)使能量發(fā)生相應(yīng)的改變;而物體能量的改變,也會(huì)使質(zhì)量發(fā)生相應(yīng)的改變。 在狹義相對(duì)論中,愛因斯坦提出了著名的質(zhì)能關(guān)系公式: E=mc2 這里的E代表物體的能量,m代表物體的質(zhì)量,c代表光的速度,即每秒30萬公里。 按照愛因斯坦的理論,如果把1克溫度為0℃的水,加熱到100℃水吸收了100卡的熱量,這時(shí)水的質(zhì)量也相應(yīng)增加了。按照質(zhì)能關(guān)系公式計(jì)算,1克水的質(zhì)量增加了0.00000000000465克。 愛因斯坦的理論,最初受到許多人的反對(duì),就連當(dāng)時(shí)一些著名物理學(xué)家也對(duì)這位年青人的論文表示懷疑。然而,隨著科學(xué)的發(fā)展,大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明愛因斯坦的理論是正確的,愛因斯坦才一躍而成為世界著名的科學(xué)家,成為20世紀(jì)世界最偉大的科學(xué)家之一。 愛因斯坦的質(zhì)能關(guān)系公式,正確地解釋了各種原子核反應(yīng):就拿氦4來說,它的原子核是由2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子組成的。照理,氦4原子核的質(zhì)量就等于2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子質(zhì)量之和。實(shí)際上,這樣的算術(shù)并不成立,氦核的質(zhì)量比2個(gè)質(zhì)子、2個(gè)中子質(zhì)量之和少了0.0302原子質(zhì)量單位[57]!這是為什么呢?因?yàn)楫?dāng)2個(gè)氘[dao]核(每個(gè)氘核都含有1個(gè)質(zhì)子、1個(gè)中子)聚合成1個(gè)氦4原子核時(shí),釋放出大量的原子能。生成1克氦4原子時(shí),大約放出2700000000000焦耳的原子能。正因?yàn)檫@樣,氦4原子核的質(zhì)量減少了。 這個(gè)例子生動(dòng)地說明:在2個(gè)氘原子核聚合成1個(gè)氦4原子核時(shí),似乎質(zhì)量并不守恒,也就是氦4原子核的質(zhì)量并不等于2個(gè)氘核質(zhì)量之和。然而,用質(zhì)能關(guān)系公式計(jì)算,氦4原子核失去的質(zhì)量,恰巧等于因反應(yīng)時(shí)釋放出原子能而減少的質(zhì)量! 這樣一來,愛因斯坦就從更新的高度,闡明了物質(zhì)不滅定律和能量守恒定律的實(shí)質(zhì),指出了這兩條定律之間的密切關(guān)系,使人類對(duì)大自然的認(rèn)識(shí)又深化了一步。 沒有什么大自然的奧秘,是人類所不能認(rèn)識(shí)的;但是,大自然的奧秘又是無窮無盡的。人類永遠(yuǎn)沒有一天完全認(rèn)識(shí)得了大自然,沒有一天可以完全知道它的奧秘。只有永不知足,才能不斷前進(jìn)。 物質(zhì)不滅定律和能量守恒定律,是自然界的偉大定律。它來自客觀實(shí)際,又在客觀實(shí)際中久經(jīng)考驗(yàn)。多少年來,這兩條定律經(jīng)受了千萬次考驗(yàn),象經(jīng)得起風(fēng)吹雨打的寶石一樣,閃耀著奪目的光芒。 物質(zhì)不滅定律和能量守恒定律,已經(jīng)成為現(xiàn)代自然科學(xué)的基石,同時(shí),它也從根本上給宗教的唯心主義觀點(diǎn)以致命的打擊,因?yàn)槲镔|(zhì)是不能憑空創(chuàng)造的,也不能憑空消滅,所以誰也不再相信什么上帝創(chuàng)造萬物,上帝創(chuàng)造世界的反科學(xué)的謬論了。另外,它還雄辯地說明,世界上永遠(yuǎn)不會(huì)有“永動(dòng)機(jī)”。想不花費(fèi)勞動(dòng)就從大自然中獲取能源,是不可能的。 定律是客觀存在著的。人,雖然不能去“創(chuàng)造”定律,“改造”定律,但是,人可以去發(fā)現(xiàn)定律,掌握定律,利用定律?,F(xiàn)在,物質(zhì)不滅宣告和能量守恒守律已經(jīng)被千百萬人所掌握。人們正在利用物質(zhì)不滅定律和能量守恒定律,去征服自然,改造自然,揭開大自然的秘密!