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經(jīng)典科技小制作教案_校本課教案-文庫吧

2024-11-04 12:29 本頁面


【正文】 ter one has forgotten everything he learned in ,感覺起來像一小時(shí)。坐在一個(gè)漂亮姑娘身邊整整一小時(shí),感覺起來像一分鐘。這就是相對(duì)論。原文:Put your hand on a hot stove for a minute, and it seems like an with a pretty girl for an hour, and it seems like a 39。s ,那么A等于x加y加z。勤奮工作是x;y是玩耍,而z是把嘴閉上。原文:If A is a success in life, then A equals x plus y plus is x。y is play。and z is keeping your mouth 。原文:Gravitation cannot be held responsible for people falling in 。原文:It is harder to crack a prejudice than an 。在物理學(xué)的許多領(lǐng)域都有貢獻(xiàn),比如研究毛細(xì)現(xiàn)象、闡明布朗運(yùn)動(dòng)、建立狹義相對(duì)論并推廣為廣義相對(duì)論、提出光的量子概念,并以量子理論完滿地解釋光電效應(yīng)、輻射過程、固體比熱,發(fā)展了量子統(tǒng)計(jì)。并于1921年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)在20世紀(jì)700人(次)的諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)歷史當(dāng)中,恐怕愛因斯坦獲獎(jiǎng)時(shí)引起的麻煩最多,而獲獎(jiǎng)原因更是奇怪得獨(dú)此一家。很早就不斷有人提名他為侯選人,但由于種種幾乎無法置信的理由卻一直沒有成功。1922年,他才終于獲得了補(bǔ)發(fā)的1921的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1909年10月,德國(guó)著名化學(xué)家奧斯特瓦爾德首先提名愛因斯坦為1910年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)候選人,推薦理由是愛因斯坦狹義相對(duì)論的偉大貢獻(xiàn)。以后他又于1912年、1913年再度提名愛因斯坦。那時(shí)反對(duì)相對(duì)論的勢(shì)力很強(qiáng),評(píng)獎(jiǎng)委員會(huì)沒有把獎(jiǎng)給愛因斯坦情有可原。1912年,德國(guó)物理學(xué)家普林斯海姆推薦愛因斯坦(推薦理由還是他在相對(duì)論方面的成就)為獲獎(jiǎng)候選人時(shí),寫了一句很有分量的話:“我相信諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)很少有機(jī)會(huì)為一件具有類似意義的工作而頒獎(jiǎng)?!睆暮髞砦锢韺W(xué)的發(fā)展來看,普林斯海姆的話非常準(zhǔn)確。但令人遺憾和驚訝的是,諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)卻千真萬確地沒有因20世紀(jì)最偉大的理論之一——相對(duì)論而頒獎(jiǎng)給愛因斯坦??峙聼o論怎么說,這也是諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)史上的極大缺憾。1919年11月,(1906年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng))就鄭重宣稱:“(愛因斯坦的引力理論)是牛頓時(shí)代以來最重要的進(jìn)展,是人類思想上最高的成就之一?!碑?dāng)時(shí)科學(xué)界最有權(quán)威的人士之一的荷蘭物理學(xué)家洛倫茲(1903年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)),在1919年9月22日寫信給埃倫菲斯特說:(“日食觀測(cè)的結(jié)果)是所曾得到過的對(duì)一種理論的最光輝的證實(shí)之一,而且也很適于鋪設(shè)通往諾貝爾獎(jiǎng)的道路?!鄙踔吝B一開始勸愛因斯坦“不要搞什么廣義相對(duì)論,即使搞出來了也沒有人信”的普朗克,也在1919年1月19日因廣義相對(duì)論的成就提名愛因斯坦為獲獎(jiǎng)侯選人,理由是他邁出了超越牛頓的第一步。1921年有更多的人因廣義相對(duì)論而提名愛因斯坦,但諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)因?yàn)檫€有不少人(但都不是一流科學(xué)家)反對(duì)相對(duì)論而猶豫不決,導(dǎo)致當(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)空缺。那么多最有權(quán)威的科學(xué)家的意見,委員會(huì)都能置之不顧,由此可以想見諾貝爾委員會(huì)里的保守勢(shì)力多么強(qiáng)大。在1919年以前,無論是狹義還是廣義相對(duì)論,每年都會(huì)突然冒出一些反對(duì)意見或證實(shí)其有誤的實(shí)驗(yàn),而提出這些反對(duì)意見和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的人,又多不是等閑之輩,有的還是非常著名的科學(xué)家(或哲學(xué)家),因而引起諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)有些猶豫也不是完全不可理解的事情。但是到了1919年英國(guó)日食遠(yuǎn)征考察隊(duì)以確鑿的觀測(cè)證明了愛因斯坦的新引力定律后,委員會(huì)的猶豫就頗讓人費(fèi)解了。1919年,許多以前獲得諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家繼續(xù)提名愛因斯坦,其中包括瓦爾堡、勞厄、普朗克等人,原因是廣義相對(duì)論;瑞典的物理化學(xué)家阿列紐斯()因布朗運(yùn)動(dòng)提名愛因斯坦為獲獎(jiǎng)后選人。但委員會(huì)最后提出的報(bào)告中卻認(rèn)為,“如果愛因斯坦因?yàn)榻y(tǒng)計(jì)物理學(xué)……而不是因?yàn)樗钠渌饕撐亩@獎(jiǎng),那是會(huì)使學(xué)術(shù)界感到奇怪的”。意思是說愛因斯坦的統(tǒng)計(jì)力學(xué)論文的質(zhì)量沒有他的相對(duì)論方面研究的質(zhì)量高;但是對(duì)于廣義相對(duì)論,卻又建議等到1919年5月29日的日食觀測(cè)的結(jié)果出來以后再說。由于結(jié)果在1919年9月6日才正式公布(愛因斯坦的廣義相對(duì)論被證實(shí)),結(jié)果1919年的物理學(xué)獎(jiǎng)授給了“發(fā)現(xiàn)極隧射線的多普勒效應(yīng)以及電場(chǎng)作用光譜線的分裂現(xiàn)象”的德國(guó)的斯塔克。1920年有更多的科學(xué)家提名愛因斯坦因廣義相對(duì)論而獲獎(jiǎng),因?yàn)?919年已經(jīng)由觀測(cè)日食證實(shí)了廣義相對(duì)論的一個(gè)預(yù)言。玻爾也第一次開始提名愛因斯坦,他特別提到相對(duì)論是“第一位的和最重要的”,還說,“在這里,我們面臨著物理學(xué)研究發(fā)展中最有決定性意義的進(jìn)步”。委員會(huì)讓阿列紐斯(一位物理化學(xué)家?。懸黄P(guān)于廣義相對(duì)論的評(píng)價(jià)報(bào)告。阿列紐斯那時(shí)還一直揣摩和跟隨德國(guó)科學(xué)家對(duì)愛因斯坦的意見。當(dāng)?shù)聡?guó)的諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)呃占{和斯塔克在大力反對(duì)愛因斯坦和相對(duì)論時(shí),他也極力反對(duì)愛因斯坦因?yàn)橄鄬?duì)論獲獎(jiǎng)。他在報(bào)告中指出:紅移實(shí)驗(yàn)尚未被實(shí)驗(yàn)證實(shí);1919年日食考察的結(jié)果有許多人提出了批評(píng)、質(zhì)疑;而近日點(diǎn)效應(yīng),阿列紐斯不幸錯(cuò)誤地附和了德國(guó)科學(xué)家革爾克的意見。革爾克于1916年曾提出,水星近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng)早就由德國(guó)物理學(xué)家格伯解決了。其實(shí),愛因斯坦在1917年就正確地分析過,格伯的理論基礎(chǔ)以及革爾克的意見是建立在相互矛盾的假說之上。結(jié)果1920年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)在哈瑟伯格(Bernhard Hasseberg)的堅(jiān)持下,授予了瑞士裔的法國(guó)一位冶金學(xué)家紀(jì)堯姆,原因是“發(fā)現(xiàn)鎳鋼合金的反常性以及它在精密物理學(xué)中的重要性”。幾乎所有的物理學(xué)家包括紀(jì)堯姆自己對(duì)這一決定都大吃一驚,只有法國(guó)和瑞士人高興。這一決定讓不少人搖頭。1921年,普朗克在一封簡(jiǎn)短而有力的信中,再次提名愛因斯坦因?yàn)閺V義相對(duì)論的貢獻(xiàn)為獲獎(jiǎng)后選人,還有許多著名科學(xué)家如愛丁頓、賴曼等等,都提名愛因斯坦。瑞典烏普薩拉大學(xué)的奧席恩()提名愛因斯坦因光電效應(yīng)獲獎(jiǎng)。委員會(huì)讓烏普薩拉大學(xué)的眼科醫(yī)學(xué)教授古爾斯特蘭德(,1911年獲生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng))寫一份關(guān)于廣義相對(duì)論的評(píng)價(jià)報(bào)告,讓阿列紐斯寫一份關(guān)于光電效應(yīng)的評(píng)價(jià)報(bào)告。古爾斯特蘭德根本不懂物理學(xué),更不用說相對(duì)論了,但是他偏要到物理學(xué)評(píng)選委員會(huì)來,而且自不量力地要決定物理學(xué)的評(píng)獎(jiǎng)!古爾斯特蘭德在瑞典很有權(quán)威,他以他的全部權(quán)威反對(duì)愛因斯坦獲獎(jiǎng),他曾私下對(duì)人說:“絕對(duì)不能讓愛因斯坦獲獎(jiǎng),哪怕全世界支持他1結(jié)果可想而知:他完全是外行地嚴(yán)厲批評(píng)了相對(duì)論,說它們根本沒有被實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格證實(shí)。這真是應(yīng)了一句中國(guó)話:“喬太守亂點(diǎn)鴛鴦譜?!边€有一位瑞典皇家科學(xué)院院士、物理學(xué)獎(jiǎng)評(píng)委會(huì)成員哈瑟伯格聽說有可能因?yàn)橄鄬?duì)論而授予愛因斯坦諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),他在病床上提出抗議,反對(duì)因相對(duì)論而授獎(jiǎng)給愛因斯坦,他寫道:“將猜想放在授獎(jiǎng)的考慮之列,是極不可取的。”瑞典科學(xué)界在20世紀(jì)早期過分注重實(shí)驗(yàn)物理學(xué),而將理論輕視為純粹的猜想。哈瑟伯格在瑞典很有權(quán)威,他一直堅(jiān)持認(rèn)為精確測(cè)量“是使我們能夠深入了解物理定律的根本和主要條件,是走向新發(fā)現(xiàn)的唯一道路,是科學(xué)進(jìn)步的不二法門”。這正是霍爾頓()所說的“實(shí)驗(yàn)主義”哲學(xué)。這種哲學(xué)在1900年前后在物理學(xué)界十分流行,但是到了20世紀(jì)20年代前后,多數(shù)國(guó)家物理學(xué)界有了不同的看法,并且選擇了不同的研究方式,但是瑞典物理學(xué)界(尤其是當(dāng)權(quán)的烏普薩拉學(xué)派)的眼光仍然十分狹隘。哈瑟伯格和古爾斯特蘭德等人甚至認(rèn)為愛因斯坦的相對(duì)論是一種“病態(tài)”物理,侵蝕了以前人們所持的正確的信念,與西方文明的古希臘傳統(tǒng)的真、善、美觀念完全相反。他們認(rèn)為愛因斯坦沒有做過任何實(shí)驗(yàn),他的理論不是由實(shí)驗(yàn)歸納出來的;他修改基本假設(shè),將不同的物理領(lǐng)域歸納成為一個(gè)統(tǒng)一的理論。這對(duì)他們這些實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家來說簡(jiǎn)直是形而上學(xué)的工作,不是科學(xué)的一部分,是科學(xué)中的達(dá)達(dá)主義(dadaism)的表現(xiàn)。是可忍,孰不可忍???阿列紐斯是斯德哥爾摩大學(xué)的教授,以前他因自己提出的電離理論受過烏普薩拉大學(xué)的壓制,因此并不滿意哈瑟伯格和古爾斯特蘭德那種過分偏愛實(shí)驗(yàn)的狹隘態(tài)度,但是他對(duì)于愛因斯坦獲獎(jiǎng)仍然持不支持的態(tài)度。他說,1918年普朗克剛剛因?yàn)榱孔诱摣@獎(jiǎng),再緊接著因量子論頒獎(jiǎng)給愛因斯坦,不妥;如果真要因光電效應(yīng)頒獎(jiǎng),就應(yīng)該給予實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。他還建議,1921年干脆不頒發(fā)物理學(xué)獎(jiǎng)。結(jié)果,1921年真的沒頒獎(jiǎng)給物理學(xué),而其他4項(xiàng)獎(jiǎng)?wù)粘nC發(fā)(當(dāng)時(shí)還沒有經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng))。這也是諾貝爾獎(jiǎng)史上的一次非常奇特的行為。1922年,推薦信又陸續(xù)寄到了委員會(huì),推薦愛因斯坦的著名科學(xué)家越來越多。法國(guó)物理學(xué)家布里淵甚至在信上寫道:“試想:如果諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)叩拿麊紊蠜]有愛因斯坦的名字,那50年代以后人們的意見將會(huì)是怎樣?!边@時(shí),形勢(shì)已經(jīng)不再是愛因斯坦盼望得諾貝爾獎(jiǎng),而是諾貝爾委員會(huì)非得以某種授獎(jiǎng)原因把諾貝爾獎(jiǎng)授予愛因斯坦了。因?yàn)?,愛因斯坦在科學(xué)界的名聲如日中天。有些人認(rèn)為,如果愛因斯坦不先得獎(jiǎng),再無法考慮其他候選人;有些人還說,愛因斯坦的威望已經(jīng)比諾貝爾獎(jiǎng)還要高。普朗克建議,1921年的物理學(xué)獎(jiǎng)補(bǔ)發(fā)給愛因斯坦,1922年的給玻爾。委員會(huì)又讓古爾斯特蘭德寫關(guān)于相對(duì)論的報(bào)告,其結(jié)果可想而知;但幸虧委員會(huì)這次讓理論物理學(xué)家奧席恩(而不是物理化學(xué)家阿列紐斯?。﹣韺懝怆娦?yīng)的報(bào)告。這時(shí)哈瑟伯格已經(jīng)去世,委員會(huì)的空缺由奧席恩填補(bǔ),因此他的意見將會(huì)受到比以前更多的重視。奧席恩懂得理論物理學(xué),雖然古爾斯特蘭德仍然錯(cuò)誤地堅(jiān)持認(rèn)為“為相對(duì)論辯是一個(gè)信仰問題”,但是沒有人看重他的意見了;而且古爾斯特蘭德知道奧席恩很懂得理論物理,也不敢挑戰(zhàn)奧席恩的推薦。而奧席恩則充分顯示出策略大師的水平。他采用兩條策略:一,將授獎(jiǎng)原因限制在光電效應(yīng)定律上,不談“理論”(即光子理論,當(dāng)時(shí)很少人相信它);二,指出愛因斯坦的成就,不同的研究者有不同的興趣,這就避免光電效應(yīng)不如相對(duì)論重要而又引起爭(zhēng)論。對(duì)愛因斯坦更有利的是阿列紐斯到1922年轉(zhuǎn)而支持愛因斯坦。這種轉(zhuǎn)變的主要原因,是他到柏林親自會(huì)見了愛因斯坦,親眼看到柏林科學(xué)界對(duì)愛因斯坦的尊敬和愛戴;而原先他十分敬重的勒納和斯塔克已經(jīng)名望盡失,受到德國(guó)科學(xué)界主流的鄙視。于是,委員會(huì)決定繞過相對(duì)論這個(gè)“爭(zhēng)論太多”的障礙,直接以光電效應(yīng)定律的貢獻(xiàn)把1921年空缺下來的物理學(xué)獎(jiǎng)授予愛因斯坦,而將1922年的授予玻爾。1922年,大約是9月18日,諾貝爾獎(jiǎng)物理學(xué)委員會(huì)主席阿列紐斯給愛因斯坦寫的信中說:“你很有可能在12月份應(yīng)該到斯德哥爾摩。如果那時(shí)您在日本,可能不太合適。”同一天,勞厄也寫了一封信給愛因斯坦:“根據(jù)我昨天得到的可靠消息,11月份將著手諾貝爾獎(jiǎng)的推選工作,因此12月份你最好呆在歐洲?!笨蛇@時(shí),愛因斯坦已經(jīng)與日本《改造社》簽訂了合同,他不能違背合同。他于9月22日給阿列紐斯回信說:“合同已經(jīng)使我非去日本不可,我不可能推遲我的旅行日期。……希望不要因此取消對(duì)我的邀請(qǐng),但我延后一段時(shí)間可以前往瑞典?!痹诖髣?shì)所趨的形勢(shì)下,愛因斯坦終于在1922年得到了1921年的諾貝爾獎(jiǎng),諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)雖然留下了種種遺憾和可供指責(zé)的地方,但是他們終于正確地把諾貝爾獎(jiǎng)授給了最應(yīng)該得到它的人。也許讓愛因斯坦感到好笑的是,當(dāng)他看到授獎(jiǎng)通知時(shí)上面特別指出:他在獲獎(jiǎng)演說時(shí)僅限于正式的授獎(jiǎng)理由,而不得提到相對(duì)論。上帝保佑,由于愛因斯坦要到日本作學(xué)術(shù)演講,躲過了12月的正式授獎(jiǎng)典禮。到次年7月去瑞典的哥德堡做演講時(shí),阿列紐斯卻暗示說:“人們肯定會(huì)因相對(duì)論演講而感謝您。”7月11日,愛因斯坦在2000名聽眾面前作了題為《相對(duì)論的基本思想和問題》的報(bào)告。瑞典國(guó)王古斯塔夫五世也在座聆聽。愛因斯坦的同事們都將他視做一個(gè)“時(shí)代錯(cuò)誤”。當(dāng)同時(shí)代的科學(xué)家都熱衷于分裂原子、制造原子彈和發(fā)現(xiàn)新粒子時(shí),愛因斯坦卻重新修訂起更加高深莫測(cè)的“統(tǒng)一場(chǎng)論”來。對(duì)于許多物理學(xué)家同事們來說,統(tǒng)一場(chǎng)論太高深了,與他們的研究并不相干。愛因斯坦對(duì)范圖娃說:“物理學(xué)家們說我是一個(gè)數(shù)學(xué)家,而數(shù)學(xué)家們又說我是一個(gè)物理學(xué)家。在科學(xué)界,我是一個(gè)找不到同伴的人,盡管每一個(gè)人都認(rèn)識(shí)我,但我卻仍是這么孤獨(dú)。幾乎沒有人真正了解我。”1955年4月18日,阿爾伯特愛因斯坦因據(jù)美聯(lián)社和《星期日泰晤士報(bào)》25日?qǐng)?bào)道,在50年前的美國(guó)普林斯頓大學(xué),約翰娜凡托娃是眾人公認(rèn)的愛因斯坦最后的女友,她替他理發(fā),與他一起外出劃船,一齊參加音樂會(huì)。愛因斯坦給她寫了眾多信件和詩歌,并且每周要給她打好幾次電話。愛因斯坦1955年去世,享年76歲;凡托娃則死于1981年,終年80歲。誰也不知道的是,凡托娃曾在一本私人日記中默默記下了愛因斯坦晚年生涯中的一言一行和喜怒哀樂,直到日前,這本珍貴的日記才被普林斯頓大學(xué)燧石圖書館的專家發(fā)現(xiàn)。據(jù)報(bào)道,這本日記長(zhǎng)達(dá)62頁,從1953年10月一直記到1955年4月愛因斯坦去世為止,它向人們逼真描述了一個(gè)真實(shí)普通的老年愛因斯坦。燧石圖書館手稿館館長(zhǎng)唐納德斯凱默博士道∶“令人驚異的是,從這本日記中我們讀不到愛因斯坦對(duì)于物理學(xué)的絲毫見解,日記向我們展示的是一個(gè)血肉豐滿的作為普通人的愛因斯坦。”常裝病拒客 日記披露,老年愛因斯坦將自己比喻成一輛老車,身上每一個(gè)地方都出了毛病,愛因斯坦經(jīng)常抱怨他的記憶力開始變差,抱怨他家中會(huì)來太多的訪問者和仰慕者。每當(dāng)有訪問者或仰慕者到來時(shí),他們經(jīng)常要求愛因斯坦擺好姿勢(shì)供他們拍照或者合影留念。不忍拒人美意的愛因斯坦就這樣在一批又一批訪問者之間疲于應(yīng)付,后來實(shí)在不堪其擾,他就想出了一個(gè)主意:裝病。每當(dāng)有大量訪問者到來、而他又不想當(dāng)“照相道具”時(shí),他就往床上一躺,蓋上被子,裝出無精打采的樣子。這樣一來,再虔誠(chéng)的訪問者也不好意思將一個(gè)“病人”從床上拉下來拍照了。日記披露,由于愛因斯坦太有名了,以至于世界各地的陌生人都紛紛向他寫信,愛因斯坦也經(jīng)常回信給這些陌生人。一次,一名女人寫信向愛因斯坦索要7個(gè)他的親筆簽名,因?yàn)樗o她的每個(gè)孩子都留下一個(gè)珍藏,愛因斯坦于是親切地寫了一封回信,并在信紙上署下了7個(gè)簽名。不過,還有一些人總是在信中不停地苦勸愛因斯坦皈依他們所屬的宗教,這讓愛因斯坦感到相當(dāng)苦惱,他對(duì)凡托娃道:“現(xiàn)在我感到仿佛世界上所有瘋子都在給我寫信似的?!睈劢o鸚鵡講笑話1954年3月14日,愛因斯坦度過了75歲生日,當(dāng)時(shí)他收到了世界各地寄來
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