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细数爱因斯坦成就 这7个发现让他传奇不败(组图)

2018-12-20 01:36 桌面版 正體 1
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爱因斯坦与他的第二任妻子艾尔莎,1921年。
爱因斯坦与他的第二任妻子艾尔莎,1921年。(图片来源:Underwood and Underwood/维基百科/CC0)

爱因斯坦相信大家都知道这号人物,今天来探讨,如果他活到现在,究竟有没有可能得诺贝尔奖呢?

不过,我们可以来细数一下,爱因斯坦有哪些诺奖级别的成就。

一、光电效应

爱因斯坦在1905年释出的论文中,完美地解释了光电效应,他也因此获得了1921年的诺贝尔物理学奖,这也是爱因斯坦实际当中获得的唯一一次诺奖,但是他的成就远远不止这一项。

单色X射线光电子能谱系统的基本组件。
单色X射线光电子能谱系统的基本组件。(图片来源:Bvcrist/维基百科/CC BY-SA 3.0)

二、狭义相对论

狭义相对论推翻了牛顿力学的绝对时空,统一了时间和空间,否定了经典力学中的怪胎“以太学说”,狭义相对论不仅能解释所有的经典力学现象,还解释了很多经典力学无法解释的现象,比如迈克尔逊-莫雷实验。

相对论是爱因斯坦的重要贡献之一,这一项成就是无与伦比的。

光锥是闵可夫斯基时空下能够与一个单一事件通过光速存在因果联系的所有点的集合。
光锥是闵可夫斯基时空下能够与一个单一事件通过光速存在因果联系的所有点的集合。(图片来源:YanTTO/维基百科/CC BY-SA 4.0)

三、质能方程

质能方程本质上属于狭义相对论的内容,但是质能方程实在太重要了,必须单独提出来;该方程统一了质量和能量,不仅适用于宏观,在微观也是适用的,也就是说质能方程是我们宇宙中的基本物理定律之一

有了质能方程,核能的利用才能发展,而且质量方程在微观世界中极其重要,是粒子物理学中常用的基本公式之一。

 这是法国的卡特农核电站。水蒸气正在从双曲面形状的冷却塔排出。
 这是法国的卡特农核电站。水蒸气正在从双曲面形状的冷却塔排出。(图片来源:Stefan Kühn/维基百科/CC BY-SA 3.0)

四、广义相对论

广义相对论的基础理论,几乎是爱因斯坦一个人完成的,该成就把万有引力几何化,完美地解释了经典力学无法解释的现象。

rtist概念的重力探测器B围绕地球轨道测量时空,宇宙的四维描述,包括高度,宽度,长度和时间。
rtist概念的重力探测器B围绕地球轨道测量时空,宇宙的四维描述,包括高度,宽度,长度和时间。(图片来源:NASA/维基百科/CC0)

五、镭射理论

镭射被誉为20世纪人类的十大科技发明之一,这项发明实在太重要了,没有镭射,许多高科技发明都不会出现,比如芯片制造、高精度机械制造、光纤传输等等。

而镭射的理论部分,是爱因斯坦在1917年提出来的,该成就绝对是诺奖级别的;直到1953年,科学家才制造出首束镭射。

美国空军进行的雷射实验。
美国空军进行的雷射实验。(图片来源:US Air Force/维基百科/CC0)

六、预言玻色-爱因斯坦凝聚态

玻色-爱因斯坦凝聚态,是爱因斯坦在1924年预言的一种新物质形态,处于玻色-爱因斯坦凝聚态的物质,具有很多奇妙性质,在量子力学研究中有着重要意义。

在1938年,科学家首次在实验室里,得到了处于玻色-爱因斯坦凝聚态的超流体氦。

基本粒子的标准模型。规范玻色子以橘红色展示。
基本粒子的标准模型。规范玻色子以橘红色展示。(图片来源:Yinweichen/维基百科/CC BY-SA 4.0)

七、预言引力波

爱因斯坦在1915年提出广义相对论,次年就根据广义相对论预言了引力波的存在,并且得到引力波的传播速度是光速的结论。

关于引力波的探测活动,科学家已经进行了几十年,虽然其间发现过引力波的迹象,但是直到2016年,人类首次观测到双黑洞合并的引力波,才以非常高的置信度证实了引力波的存在。

下图是正处于旋近态的双白矮星RX J0806.3+1527,当前它们之间的距离只有八万千米左右,其后是它们发生合并的想像图;钱德拉X射线天文台已经提供间接证据支持RX J0806.3+1527可能是已知的最明亮的引力波源之一,更直接的证实需要借助像LISA这样的引力波空间探测器的观测,2016年2月11日,人类公开宣布首次探测到引力波信号。

双白矮星
双白矮星(图片来源:Dana Berry/维基百科/CC0)

以上七点,是爱因斯坦众多贡献中比较突出的,每一项都达到诺奖级别。

爱因斯坦1921年在维也纳(Vienna)。
爱因斯坦1921年在维也纳(Vienna)。(图片来源:Alpsdake/维基百科/ CC BY-SA 3.0)

除以上七点之外,爱因斯坦的EPR思想实验孕育了量子纠缠理论;爱因斯坦还创立了终极理论、预言了引力透镜效应等等,这些都是非常杰出的贡献。

爱因斯坦因光电效应捡了个奖,主因是诺奖团队顶不住庞大爱因斯坦支持者的巨大压力,另也有他同乡普郎克的一手策划。才在1922年补发1921年空缺的奖。光电效应发现者实验物理家密立根后不久也颁了奖,造成一次发现颁奖两次的现象。

他的成就超越了奖项,可能得100个都不够,真是人才啊!

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