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十九世纪末，以经典力学、电磁场理论和经典统计力学为主要支柱，经典物理学达到了完整、系统和成熟的阶段。不少物理学家认为：
物理学的大厦已经基本建成，物理学理论上的一些基本的、原则的问题都已经得到解决，接近于采取最终稳定的形式。今后的任务只是进一步精确化的问题。也许，在某个角落还有一粒尘屑或小气泡，可以对它们进行研究和分类。
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十九与二十世纪之交时，晴朗的物理学天空中出现了两朵乌云:
迈克尔孙-莫雷实验得到以太漂移的“零结果”，宣告寻找宇宙绝对参考系的企图失败了，经典物理学所赖以建立的绝对时空观受到严重挑战；
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气体比热问题上经典理论能量均分原理失败。
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这两朵乌云终于降下了二十世纪物理学革命的暴风雨
相对论诞生
量子论诞生
相对论和量子论是现代科学与文明的两大基石
爱因斯坦(1905)
普朗克(1900)
玻尔(1912)
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第六章 狭义相对论 (Special Relativity)
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二十世纪的哥白尼
爱因斯坦: Einstein
现代时空的创始人
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1879年3月14日，爱因斯坦出生在德国乌尔姆市班霍夫街135号。父母都是犹太人。
1880年爱因斯坦一家迁居慕尼黑。1884年爱因斯坦对袖珍罗盘着迷。进天主教小学读书。1885年爱因斯坦开始学小提琴。1886年爱因斯坦在慕尼黑公立学校读书。为了遵守宗教指示的法定要求，在家里学习犹太教的教规。
1892年 开始读康德著作。1894年 全家迁往意大利米兰。
1895年自学完微积分。中学没毕业就到意大利与家人团聚。放弃德国国籍。投考苏黎世瑞士联邦工业大学，未录取。10月转学到瑞士阿劳州立中学。写了第一篇科学论文。1896年获阿劳中学毕业证书。10月进苏黎世联邦工业大学师范系学习物理。1897年在苏黎世结识贝索，与其终身友谊从此开始。1899年10月19日正式申请瑞士公民权
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1900年8月毕业于苏黎世联邦工业大学。12月完成论文《由毛细管现象得到的推论》，次年发表在莱比锡《物理学杂志》上。
1901年取得瑞士国籍。３月去米兰找工作，无结果. 5月回瑞士，任温特图尔中学技术学校代课教师。10月到夏夫豪森任家庭教师。3个月后又失业。12月申请去伯尔尼瑞士专利局工作。５-７月完成电势差的热力学理论的论文。
1902年2月到伯尔尼等待工作。和索洛文、哈比希特创建“奥林匹亚科学院”。６月受聘为伯尔尼瑞士专利局的试用三级技术员。６月完成第三篇论文《关于热平衡和热力学第二定律的运动论》，提出热力学的统计理论。
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专业杂志《物理学纪事》(Annalen der Physik)
1905年3月，关于光量子假说的《关于光的产生和转化的一个试探性观点》。提出光量子假说，解决了光电效应问题。 1921年，因此篇论文获得了诺贝尔物理学奖
1905年4、5月，论测定分子大小和布朗运动的《分子大小的新测定》、《热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》,取得博士学位。
1905年6月阐述狭义相对论的《论动体的电动力学》、《物体的惯性同它所含的能量有关吗？》独立而完整地提出狭义相对性原理，开创物理学的新纪元。
1905年，在现代科学史中，被称为“爱因斯坦奇迹年”
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得益于爱因斯坦理论的重大发明
太阳能电池、防盗报警器和照相机的测光表都是以光电效应为基础的。
核能利用了这样一个物理现象：当铀原子发生裂变时，总质量的微量损失可以转变成能量，其依据正是爱因斯坦的著名等式E＝Mc2。如今，核能为英国提供了25％的电力。
全球定位系统之所以能将物体的位置精确到米，正是根据爱因斯坦的相对论对地球卫星发出的信号进行了修正。
狭义相对论与量子理论相结合，指出了反物质的存在。科学家们利用正电子，即反物质“电子”，通过X射线层析照相术研究大脑活动。
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亚原子粒子的特性是相对论的直接结果，其存在可以解释从化学元素的特性到磁铁作用的多种现象。
爱因斯坦1916至1917年对光子的研究为人类40年后发现激光奠定了基础。目前激光广泛应用于从DVD到激光打印机的多种产品。