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愛因史坦厲害到什麽程度?

2020-11-01科學

今年一百歲的楊振寧說:20世紀物理學的三大貢獻中,兩個半都是愛因史坦的。一個狹義相對論,一個廣義相對論,半個量子力學。

此外,我補充一下他與上面的大貢獻相比「較小」的貢獻。這些「小貢獻」說三天三夜也說不完,只是大致簡略提一下,

理論物理領域:

1.在他思考廣義相對論等效原理的間隙,於1907年解決 固體比熱問題 ,固體物理第一個量子理論誕生了,成為固體物理學的奠基人。

2.提出 玻色-愛因史坦凝聚 ,這個現象自1924年提出以來,終於在1995年被實驗證實,冷原子物理才開始蓬勃發展。如今已經蓬勃發展了二十多年了。可以說,冷原子物理理論的開端就是愛因史坦的凝聚理論。

3.1905年,在思考狹義相對論問題的間隙,思考布朗運動理論中,提出 漲落-耗散定理。 這是近代非平衡統計理論中最深刻的定理。實際上,到今天遠離平衡態的統計理論至今仍未完全建立起來。我們並沒有超出愛因史坦這個漲落-耗散理論很多。

4.1917年,在他提出廣義相對論兩年後,提出了一個 靜態宇宙學模型。 這個模型成為現代宇宙學的開端,可以說,愛因史坦是現代宇宙學的奠基人和開創者。

5.提出 臨界乳光理論 。愛因史坦匯出了描述介質分子結構漲落的方程式,這個理論其實是瑞立散射理論的推廣,瑞立散射只是適用於瓦斯,對於液體並不適用。而愛因史坦的理論,氣液都能解釋的很好。更牛的是在這個理論中給出了一個基本常數,即亞佛加厥常數的另外一種計算方法。

6.提出 量子纏結。 一開始愛因史坦是拿這個現象去抨擊波爾他們的量子力學的解釋的,但是正如帕松提出帕松亮斑去反駁菲涅爾的波動理論的,實驗上卻證實了這一點。現在量子資訊,量子技術、通訊等等特別火的領域,都是基於愛因史坦當年嫌棄的「幽靈般的感應」。

7. 受激放射線理論 ,首次提出了雷射原理,為後世雷射的誕生提供了理論基礎。怎麽高度評價都不為過。

實驗物理領域:

7. 1915年實驗發現 愛因史坦-得哈斯效應 。很多人沒想到的是,愛因史坦不僅僅是一位理論物理學家,而且還做了不少的實驗。尤其是在這個實驗中他們發現,鐵磁體磁化後會誘匯出某種旋轉效應。現在我們知道,這個效應其實是電子自旋引起的。我們可以設想,如果愛因史坦在這個問題上繼續探索,說不定電子自旋的本質早都被愛因史坦發現了,輪不到10年後包立助手他們再去做。

套用技術領域:

8.發明 愛因史坦冰箱 。愛因史坦不僅僅是一位理論物理學家,還親自做實驗發現了深刻的現象,還搞過發明。愛因史坦做冰箱是由於當年冰箱裏的制冷劑都是有毒的,為此很多人中毒而亡,但是愛因史坦提出了吸收式的冰箱,可以克服這一點弊端。後來還在很多國家申請了專利。由於氟利昂這種無毒制冷劑的發現,愛因史坦冰箱並未大規模使用。不過,愛因史坦冰箱裏的技術後來用到了在核子反應爐裏。

如果是普通人可能不太了解愛因史坦,只是知道相對論的創造者,受到一些科普或者中學物理的影響,可能還知道愛因史坦也是量子力學的奠基人,大學物理專業的可能了解得更多一些。博士,大學教授等了解的更多一些,然而在物理某些領域了解的越深,就會發現愛因史坦越厲害。可以說,能夠體會到愛因史坦的厲害程度是跟自己的水平成正比的。

實際上,連愛因史坦的錯誤都是很有價值的。比如上面的4,6

當然,愛因史坦也不是沒局限性,任何人都有時代上,文化上的局限性。

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