【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 了突破。 1781年，英國(guó)天文學(xué)家赫舍爾在用望遠(yuǎn)鏡觀察天空時(shí)，發(fā)現(xiàn)在土星之外的金牛座群星中有一顆既不像恒星又不是彗星的星星，后來英國(guó)天文學(xué)家麥斯克 雷弄清楚了它是一顆前所未知的行星，新行星以希臘神話中的薩都恩神（土星以此 命名）的父親、天神烏蘭納斯來命名新行星，中文譯為天王星。其后人們按照當(dāng)時(shí)的觀測(cè)編制了天王星的運(yùn)行表。但到了 1830 年，人們發(fā)現(xiàn)它的實(shí)際運(yùn)行情況與運(yùn)行表所推算的數(shù)值存在著明顯的差別，根據(jù)萬(wàn)有引力理論，這種“越軌”現(xiàn)象使天文學(xué)家們考慮到在它的附近可能有一顆未知的行星干擾著它的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力定律，人們可以從天王星的行為中推算出這顆未知行星的位置。 1845 年 10 月，英國(guó)劍橋大學(xué)學(xué)生亞當(dāng)斯首先得出了計(jì)算結(jié)果，但未被引起重視。 1846 年 8 月，法 國(guó)天文學(xué)家勒維烈經(jīng)過自己的計(jì)算，公布了這顆未知行星的軌道參數(shù)。三個(gè)多星期后，德國(guó)天文學(xué)家加勒根據(jù)勒維烈計(jì)算的數(shù)據(jù)果真找到了這顆行星，這就是海王星。海王星的發(fā)現(xiàn)是牛頓力學(xué)在天文學(xué)運(yùn)用上的偉大勝利，它標(biāo)志著天體力學(xué)已趨于成熟。 ③ 促進(jìn)了光學(xué)、電磁學(xué)等與力學(xué)的統(tǒng)一，推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展。 ④促進(jìn)了資本主義的兩次科技革命的出現(xiàn)和發(fā)展。 二、愛恩斯坦創(chuàng)立相對(duì)論： 歷史背景： （ 1） 19 世紀(jì)科學(xué)得到了飛速發(fā)展； 19 世紀(jì)末，物理學(xué)界連續(xù)發(fā)生了三個(gè)重大事件，這就是 X 射線、放射性和電子的發(fā)現(xiàn)。 這三大發(fā)現(xiàn)以實(shí)驗(yàn)事實(shí)使得 原子不可分、不變化的傳統(tǒng)觀念發(fā)生了動(dòng)搖。物理學(xué)家們?cè)J(rèn)為的似乎已經(jīng)基本上完成了的經(jīng)典物理學(xué)體系，從根本上出現(xiàn)了動(dòng)搖，這就是所謂的“物理學(xué)危機(jī)”。經(jīng)典物理學(xué)所研究的是人們?nèi)粘Ｉ钪幸子诶斫獾暮暧^世界，三大發(fā)現(xiàn)所揭示的卻是人們沒有直接經(jīng)驗(yàn)的微觀現(xiàn)象，這表明人們對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)已經(jīng)深入了一個(gè)層次。物理學(xué)的“危機(jī)”沒有嚇倒大多數(shù)物理學(xué)家，他們繼續(xù)向前探索，于是產(chǎn)生了以量子論和相對(duì)論的建立為標(biāo)志的物理學(xué)革命，物理學(xué)從此開辟了新的天地。 （ 2）經(jīng)典力學(xué)無法解釋高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象。 經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為，時(shí)間和空間與物 質(zhì)運(yùn)動(dòng)無關(guān)，存在著絕對(duì)的靜止和絕對(duì)的時(shí)間。這與人們的一般看法一致。但到了 19世紀(jì)，經(jīng)典力學(xué)無法解釋研究中遇到的一些新問題，面臨著挑戰(zhàn)。 英國(guó)著名物理學(xué)家開爾文在一篇瞻望 20 世紀(jì)物理學(xué)的文章中，就曾談到 :“在已經(jīng)基本建成的科學(xué)大廈中，后輩物理學(xué)家只要做一些零碎的修補(bǔ)工作就行了?！比欢?，正當(dāng)物理學(xué)界沉浸在滿足的歡樂之中的時(shí)候，從實(shí)驗(yàn)上陸續(xù)出現(xiàn)了一系列重大發(fā)現(xiàn)。如固體比熱、黑體輻射、光電效應(yīng)、原子結(jié)構(gòu) cdots cdots 這些新現(xiàn)象都涉及物質(zhì)內(nèi)部的微觀過程，用已經(jīng)建立起來的經(jīng)典理論進(jìn)行解釋顯得無能為力。特別是關(guān)于 黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，運(yùn)用經(jīng)典理論得出的瑞利 —— 金斯公式，雖然在低頻部分與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合得比較好，但是，隨著頻率的增加，輻射能量單調(diào)地增加，在高頻部分趨于無限大，即在紫色一端發(fā)散。這一情況被埃倫菲斯特稱為“紫外災(zāi)難”；對(duì)邁克爾遜 —— 莫雷實(shí)驗(yàn)所得出的“零結(jié)果”更是令人費(fèi)解。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，根本不存在“以太漂移”。這引起了物理學(xué)家的震驚，反映出經(jīng)典物理學(xué)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這兩件事被當(dāng)時(shí)物理學(xué)界的權(quán)威稱為“在物理學(xué)晴朗的天空的遠(yuǎn)處還有兩朵小小的，令人不安的烏云”。然而就是這兩朵小小的烏云，給物理學(xué)帶來了一場(chǎng)深刻的革命。 相對(duì)論的提出及主要內(nèi)容： （ 1）提出： 1905年 剛剛得到 博士 學(xué)位的愛因斯坦發(fā)表的一篇題為《 論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué) 》的文章 ，提出了著名的相對(duì)論， 引發(fā)了二十世紀(jì)物理學(xué)的另一場(chǎng)革命。 愛恩斯坦 (1879～ 1955)） 生于德國(guó)烏爾姆鎮(zhèn)。 1900 年畢業(yè)于蘇黎世理工學(xué)院。畢業(yè)后靠臨時(shí)教書維持生活。1902 年 6 月開始任職于伯爾尼瑞士專利局。 1905 年在蘇黎世大學(xué)完成學(xué)位論文《分子大小的新測(cè)定方法》，獲博士學(xué)位。在隨后的幾個(gè)月中又相繼在德國(guó)《物理學(xué)雜志》上發(fā)表了四篇重要論文。 1909 年任蘇黎世大學(xué)理論物理學(xué)副教授， 1911 年任布拉格德國(guó)大學(xué)理論物理教授。 1912 年回母校蘇黎世理工學(xué)院執(zhí)教。 1914 年任德國(guó)威廉皇家物理研究所所長(zhǎng) 兼柏林大學(xué)教授。 1933 年因遭德國(guó)法西斯迫害前往美國(guó)，應(yīng)聘為普林斯頓高級(jí)研究院教授，后入美國(guó)籍。1955 年 4 月 18日在普林斯頓逝世。 1905～ 1907 年，愛因斯坦在物理學(xué)的三個(gè)不同領(lǐng)域取得了開創(chuàng)性的成果。第一項(xiàng)工作是在分子運(yùn)動(dòng)理論方面（ 1905）。他用力學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)相結(jié)合的方法研究懸浮粒子在流體中的運(yùn)動(dòng)，在理論上說明了布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因，并從懸浮粒子位移的平均值推算出單位體積中流體的分子數(shù)目。這一理論上的預(yù)見于 1908 年被法國(guó)物理學(xué)家 .佩蘭的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。 愛因斯坦的第二項(xiàng)工作對(duì)發(fā)展量子論起了推動(dòng)作用 。他認(rèn)為光束的能量在輻射、傳播和吸收過程中都具有量子性，從而完滿地解釋了光電效應(yīng)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律。同時(shí)，他還把量子說同波動(dòng)說并列起來，第一次揭示了光具有“波粒二 象性” ,為后來 。為此， 愛因斯坦獲得 1921 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 。 1906 年，他用量子論假設(shè)說明了固體比熱對(duì)溫度的依賴關(guān)系。 1916年，他從 ，提出了受激輻射概念。 作為他終生事業(yè)標(biāo)志的相對(duì)論。 1905 年，他發(fā)表了題為《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》的論 文，建立了狹義相對(duì)論。這一理論把經(jīng)典力學(xué)作為低速時(shí)的特殊情況包括在內(nèi)，揭示了作為物質(zhì)存在形式的空間和時(shí)間在本質(zhì)上的統(tǒng)一性，力學(xué)運(yùn)動(dòng)和電磁運(yùn)動(dòng)在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的統(tǒng)一性。他還導(dǎo)出相對(duì)論最重要的結(jié)果之一──質(zhì)能的相當(dāng)性。 1915 年，愛因斯坦從引力質(zhì)量和慣性質(zhì)量的等效性出發(fā)，建立了廣義相對(duì)論。 1917 年，他發(fā)表宇宙學(xué)的開創(chuàng)性文獻(xiàn)《根據(jù)廣義相對(duì)論對(duì)宇宙學(xué)所作的考察》，提出了宇宙有限無邊的假說。愛因斯坦晚年致力于統(tǒng)一場(chǎng)論的研究。 （ 2）內(nèi)容： 相對(duì)論包含狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論。 狹義相對(duì)論 認(rèn)為，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量會(huì)隨著物體運(yùn)動(dòng)速 度增大而增加，同時(shí)，空間和時(shí)間也會(huì)隨著物體運(yùn)動(dòng)的變化而變化，即會(huì)發(fā)生