1第一章狭义相对论2背景:2005年正好是爱因斯坦的“ 奇迹年” 100周年,爱因斯坦在1905年发表的5篇重要论文及其思想,对现代物理学的发展产生了重大的影响;爱因斯坦于 1955年4月18在美国普林斯顿逝世所以2005年也是念爱因斯坦逝世50周年为深入讨论他的伟大思想以及爱因斯坦对2l世纪人类生活的影响提供了良机;物理学不仅在科学与技术的发展中起了重要作用,而且对人类社会具有极大的影响当今社会的发展,需要提高世界范围内公众的物理学意识与广泛普及物理学的科学知识2004年6月,联合国大会第58次会议通过决议,确立2005年为“世界物理年”,这是当时惟一以学科命名的年份2005年全球物理学界组织了一系列活动,纪念相对论诞生100周年,纪念爱因斯坦逝世50周年§1-1 爱因斯坦与世界物理年345★爱因斯坦是20世纪最伟大的物理学家;是最富有哲学探索精神的思想家;是人类历史上最杰出的天才.阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein,1879年3月14日-1955年4月18日),理论物理学家生于德国巴伐利亚的乌尔姆,在慕尼黑、阿劳及苏黎世联邦理工学院求学1901年取得瑞士国籍,在瑞士专利局任检查员(1902年-1905年),同时开始发表论文。
1909年任苏黎世大学教授,1911年任布拉格大学教授,1912年再任苏黎世大学教授1914年任柏林威廉皇家物理研究所所长一职1921年获颁诺贝尔物理学奖于希特勒上台后离开德国,在牛津大学和剑桥大学执教1934年起在美国普林斯顿高等研究院工作1940年成为美国公民后半生致力于统一场论战后极力主张核武器的国际管制61905年,26岁的爱因斯坦获得物理学博士学位同年完成了他的5篇传奇般的论文,这一年成为爱因斯坦的奇迹年1905爱因斯坦的“奇迹年”71905年3月爱因斯坦的《关于光的产生与转化的一个启发性观点》一文,把量子概念扩充到辐射的发射和吸收上,提出了光量子假设,第一次揭示了微观客体的波粒二象性,构成了量子力学的基础之一;它是辐射量子论的开端,明确提出了光电效应定律,并因此获得1921年诺贝尔物理学奖.81905年4月他完成了博士论文《测定分子大小的一个新方法》,这是一篇被引用次数最多的论文之一.在这个工作中,爱因斯坦描述了通过测量渗透压强和扩散系数可以测定阿伏伽得罗常数与溶液中离子的大小.91905年5月他的《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》,提出了统计学方面的分子理论,推导了这种粒子的平均自由程公式,完全解决了1827年发现的布朗运动问题,这篇论文对原子的存在提出了令人信服的证据,3年后法国物理学家佩兰用精密的实验证实了爱因斯坦的理论预言.1926年,佩兰因此获得了诺贝尔物理学奖。
101905年6月爱因斯坦写了《论动体的电动力学》.这是一篇开创物理学新纪元的非常著名的长篇论文,提出了狭义相对论.他假设光速不变,揭示了时间膨胀现象,并使经典力学和麦克斯韦电磁场理论得到了统一,这是物理学史中具有划时代意义的文献,引起了物理学理论基础的变革.111905年9月爱因斯坦在第5篇论文《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》中,他断言了质量与能量等价,导出了最著名的公式E=mC2.质能关系是原子核物理和粒子物理学的理论基础,同时为原子核能的获得与利用开辟了道路.12爱因斯坦的奇迹表现在:他当时是专利局的技术员, 是利用业余时间进行科学研究,年龄只有26岁.6个月内,在物理学三个不同领域中,做出了四个划时代意义的贡献—---光量子假说、布朗运动、狭义相对论以及质能关系,全面打开了物理学革命的新局面,开创了物理学的新纪元.这在科学史上是一个奇迹。