文档介绍：从相对论到量子力学---浅谈爱因斯坦的研究摘要:二十世纪,相对论和量子力学是物理学界最伟大的成就。科学家的视野从牛顿的经典中离开,开始转向更为广袤的天地———高速运动和微观粒子的世界。爱因斯坦是相对论的创立者,是量子力学的催生者之一。毫无疑问,他是伟大的。但伟人并不意味着完美。爱因斯坦始终排斥着玻尔的量子系统的概率论。他说,“上帝不掷骰子。”但实验是铁证。玻尔说:“我们不能告诉上帝,该做什么。”霍金评论道,“上帝不仅掷骰子,而且他总是把骰子扔到我们看不到的地方!”从相对论到统一场理论,爱因斯坦试图用数学统一整个物理。但是,上帝掷了骰子,他还是失败了。关键词:相对论,量子力学,爱因斯坦,场理论。引言:作为二十世纪最伟大的物理学家,爱因斯坦以其天才的头脑,提出了相对论。但,作为二十世纪的另一座里程碑——量子力学,爱因斯坦却没有留下过多的贡献。而倾尽毕生之力的场理论,成为了爱因斯坦的遗憾。是什么原因造成了这样的状况呢?为什么已经登上巅峰的爱因斯坦终究没能攻下另一座堡垒?正文:一、爱因斯坦是如何创立相对论的1、伯尔尼的辉煌记录1905年,在不到8个星期内,四篇划时代的论文被寄到《物理学杂志》。这四篇论文分别是《论动体的电动力学》、《关于光的产生和转化的一个启发性的观点》、《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》和《物体的惯性同她所含的能量有关吗?》。相对应的内容是著名的狭义相对论、量子学论文、布朗运动的理论解释和质能转换定律。就是在远离科学中心的伯尔尼,身为无名小卒的爱因斯坦发表了彻底改变现代物理学和宇宙学的四篇论文,他的1905年的奇迹年(annusmirabilis)总是被庆祝,他如泉水般喷涌的天才引发了令人惊愕的敬意。2、天才的思考空间和时间的概念在狭义相对论中扮演着重要的角色,也是最大的突破。因为在牛顿的绝对时空观里,空间和时间是具有绝对的意义的,并且相互独立。1905年以前的很长一段时间内,爱因斯坦一直思考着一个很困难的问题:麦克斯韦的方程组是正确的,光速是不变的。但光速的不变性又与经典力学的速度相加规则相矛盾。在和朋友的一次谈话之后,这个问题解开了:时间和信号速度之间有着不可分割的联系。从某个角度来讲,狭义相对论几乎是直接从麦克斯韦的电磁场理论地出来的。麦克斯韦的电磁理论具有一种不对称性。而他认为这种不对称性是值得怀疑的,因为它破坏了物理学中的统一和内在的和谐。而不对称性起源于其理论中少不了的“绝对静止”的以太。方程组推出光速是恒定的,但这是对哪个参考系成立的呢?包括洛伦兹在内的一些物理学家明确承认绝对静止的“以太”的存在。可是所有的以太漂移实验都失败了,经典物理学走入了死胡同。但爱因斯坦认为,绝对静止的以太是一个错误的概念,这明显破坏了对称性和统一性。爱因斯坦以其惊人的想象力,抛弃了经典力学的速度合成法,肯定了同时性在不同惯性参考系中是相对的,提出了空间和时间的相对性和统一性。不变的不是时间和空间,而是光速。绝对静止是人类的假想,并不足以成为一个客观规律。自然界的存在和发展并不以人的意志为转移。他认为,好的物理规律是恒定不变的,如果事实无法与方程结合,那么努力让它们统一。用一组方程,用最简洁的表达,阐述真理。不得不说,爱因斯坦是当之无愧的天才。身体活在低速运动的世界,思想已经俯瞰整个宇宙。3、相对论的意义相对论是物理学界的一场革命。首先