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爱因斯坦引力波发表论文

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爱因斯坦引力波发表论文

爱因斯坦小故事(比拉力)

爱因斯坦在1916年发表的一篇论文中做出了一个决定,彻底改变了我们对引力的理解。近100年来,爱因斯坦理论的一个关键预测一直没有被直接发现。

在1916年6月预言引力波的论文中,计算了引力波引起的能量损失后,爱因斯坦写道:“由于电子在原子内部的运动,原子将不仅辐射电磁能,还要辐射引力能,即使很小。

引力波物理学是理解宇宙多个方面的关键。其中,引力波实验有可能:

引力波科学的科学回归无疑是巨大的(尽管应该提到所需的投资也很高,个别实验耗资数亿美元)。要了解这种引力波科学,我们必须首先了解引力波是如何产生和探测到的。为此,我们需要理解爱因斯坦的引力理论 - 广义相对论。

有些与直觉相反,广义相对论断言引力不是一种力。相反,它是物体在曲面几何中任意两点之间运动的最短距离的结果。这不是空间的三维几何,而是四维时空的几何(即一个时间加三个空间维度)。

有一个很好比喻,保龄球和蹦床上的弹珠。想象一下把保龄球放在蹦床的表面。它的作用是使蹦床在球周围的一个区域弯曲,类似于太阳等大型物体周围时空的弯曲。

如果我们忽略摩擦力,我们可以想象在蹦床表面滚动一个弹珠,使它绕着保龄球旋转。两个球之间没有作用力——保龄球使蹦床的表面弯曲,而弹珠只是沿着这个曲面的测地线滚动。

类似地,在太阳和地球之间没有“力”起作用——太阳弯曲时空,地球沿着这个弯曲时空的测地线运行。

当我们的小弹珠在蹦床表面滚动时,就像鸭子在水中游动一样,蹦床织物中产生了非常小的涟漪,并从蹦床上移开。

类似地,当任何质量在空间中运动时,时空结构中都会产生涟漪,以光速远离运动物体。这些波纹就是引力波。

对引力波的探测是间接的,因为物理学家只是通过排除其他选项来推断引力波的存在。自20世纪60年代以来,物理学家们一直试图建造引力波探测器,直接探测引力波的存在。

要了解直接探测的方法,我们必须首先了解引力波经过时对粒子的影响。

考虑将一圈粒子放置在一个完美的圆圈中。引力波通过将使这些粒子变形为椭圆形,振荡回一个圆形,然后进入另一个垂直于第一个椭圆形的椭圆形。当引力波穿过我们的测试粒子环时,这种模式将继续。

这种测试质量的运动提出了一种明显的检测方法——迈克尔逊干涉法。干涉测量的基本原理是将一束激光分成两束,每束以直角射向另一束。每一束光都经过一定的距离,击中一面镜子,回到它们分裂的原始点,重新组合,再次形成一束光。

如果不存在引力波,则每个光束将行进相同的距离,并且组合光束将具有由光的重新组合引起的特定干涉图案。但是当引力波穿过系统时,每个臂的相对长度将来回振荡,并且所产生的干涉图案将显示该运动。听起来很容易......

探测引力波的全部困难在于引力波的大小。

我们的蹦床类比也是有用的。一个巨大的保龄球沿着蹦床表面滚动,会产生比我们原来弹珠更大的波纹。同样,与超大质量黑洞相比,地球在太空中的运动产生的涟漪相对较小。

因此,超新星或两个黑洞的合并等奇异事件为大引力波的发射提供了最佳的候选者。所谓“大”引力波,对我们探测还是比较小引力波!最强的波改变粒子位置的幅度不超过1000,000,000,000,000,000,000分之一。

这就是测量这些波的困难之处。为了成功地探测到宇宙中一些最大的引力波,我们需要测量距离的变化,其数量级为1000,000,000,000,000,000,000,000分之一。这个数字解释了为什么用了近100年的时间才探测到引力波!

一个由迈克尔逊干涉仪组成的全球网络已经建立起来,可以直接探测到这些微小的引力波。激光干涉仪引力波观测站(LIGO)位于美国,由三个探测器组成。在意大利比萨附近有室女座探测器,在德国汉诺威附近有GEO600探测器。

2016年,中科院启动了战略性先导 科技 专项(B类)“引力波的多波段测量”,其中包括了空间引力波计划。空间“太极计划”也相继走进大众视野,计划采用高精度星间激光干涉测距技术和无拖曳航天技术,瞄准中低频段引力波进行探测和研究,我们国家对引力波的探测还有好长的路要走 “加油祖国”

“太极计划”正在实施背景型号地面研究、双星试验性及发射太极三星的三步走战略。“预计在2020年底完成第一步走,2021年至2025年间以‘太极探测星’项目完成关键技术空间验证,2025年至2033年开展第三步走,实现三星探测计划。”

目前,“太极计划”已初步掌握了超稳干涉仪、高精度相位计、高精度角位移敏感器、低噪探测器和超稳望远镜等关键“当前,在学术与技术竞争严酷的环境中,中国空间引力波探测计划均为预研性计划,应尽快从国家层面整合实力、协调各方的优势力量联合攻关。”核心技术及制作。 “中国 科技 界有决心在引力波的空间检验方面作出重大贡献。”

2分钟解释:什么是引力波?为什么对引力波如此的难以捉摸?

困扰学术界300年的难题:三体问题被米诺维奇解决,才有引力弹弓

爱因斯坦年表1879年 3月14日上午11时30分,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。父名赫尔曼·爱因斯坦,母亲波林·科克。1880年 爱因斯坦一家迁居慕尼黑。父同其弟雅各布合办一电器设备小工厂。1881年 11月18日,爱因斯坦的妹妹玛雅出世。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。1888年 爱因斯坦入路易波尔德高级中学学习。在学校继续受宗教教育,直到准备接受受戒仪式。弗里德曼是指导老师。1889年 在医科大学生塔尔梅引导下,读通俗科学读物和哲学著作。1890年 爱因斯坦的宗教时间,持续约1年。1891年 自学欧几里德几何,感到狂热的喜爱。开始自学高等数学。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。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 3月21日取得瑞士国籍。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。10月父病故。1903年 1月与米列娃结婚。1904年 5月长子汉斯出生。9月由专利局的试用人员转为正式三级技术员。1905年 3月发展量子论,提出光量子假说,解决了光电效应问题。4月向苏黎世大学提出论文《分子大小的新测定法》,取得博士学位。5月完成论文《论动体的电动力学》,独立而完整地提出狭义相对性原理,开创物理学的新纪元。9月提出质能相当关系。1906年 4月晋升为专利局二级技术员。11月完成固体比热的论文,这是关于固体的量子论的第一篇论文。1907年 开始研究引力场理论,在论文《关于对性原理和由此得出的结论》中提出均匀引力场同均匀加速度的等效原理。6月申请兼任伯尔尼大学的编外讲师。1908年 10月兼任伯尔尼大学编外讲师。1909年 3月和10月完成两篇论文,每一篇都含有对于黑体辐射论的推测。7月接受日内瓦大学名誉博士。9月参加萨尔斯堡德国自然科学家协会第81次大会,会见普朗克等,作了《我们关于辐射的本质和结论的观点的发展》报告。10月离开伯尔尼专利局,任苏黎世大学理论物理学副教授。1910年 7月次子爱德华出生。10月完成关于临界乳光的论文。1911年 2月应洛伦兹邀请访问莱顿。3月任布拉格德国大学理论物理学教授。10月去布鲁塞尔出席第一次索尔维会议。1912年 2月埃伦费斯特来访,两人由此结成莫逆之交。10月回瑞士,任母校苏黎世联邦工业大学理论物理学教授。提出光化当量定律。开始同格罗斯曼合作探索广义相对论。1913年 7月普朗克和能斯特来访,聘请他为柏林威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。12月7日在柏林接受院士职务。发表同格罗斯曼合著的论文《广义相对论纲要和引力理论》,提出引力的度规场理论。1914年 4月6日,从苏黎世迁居到柏林。7月2日在普鲁士科学院作就职演说。10月反对德国文化界名流为战争辩护的宣言《告文明世界书》,在同它针锋相对的《告欧洲人书》上签名。11月参加组织反战团体“新祖国同盟”。1915年 同德哈斯共同发现转动磁性效应。3月写信给罗曼·罗兰,支持他的反战活动。6—7月在阿廷根作了6次关于广义相对论的学术报告。11月提出广义相对论引力方程的完整形式,并且成功地解释了水星近日点运动。1916年 3月完成总结性论文《广义相对论的基础》。3月发表悼念马赫的文章。5月提出宇宙空间有限无界的假说。8月完成《关于辐射的量子理论》,总结量子论的发展,提出受激辐射理论。首次进行关于引力波的探讨。写作《狭义和广义相对论浅说》。1917年 2月,著述第一篇关于宇宙学的论文,引入宇宙项。接连患肝病、胃溃疡、黄疸病和一般虚弱症,受堂姐艾尔莎照顾。1918年 2月,爱因斯坦发表关于引力波的第二篇论文,包括四级公式。1919年 1—3月在苏黎世讲学。2月同米列娃离婚。6月与艾尔莎结婚。9月获悉英国天文学家观察日食的结果,11月6日消息公布后,全世界为之轰动。由此,爱因斯坦的理论被视为“人类思想史中最伟大的成就之一”。12月,接受德国唯一的名誉学位:罗斯托克大学的医学博士学位。1920年 3月母亲患癌症去世。夏访问斯堪的那维亚。8—9月德国出现反相对论的逆流,爱因斯坦遭到恶毒攻击,他起而公开应战。10月接受兼任莱顿大学特邀教授名义,发表《以太和相对论》的报告。1921年 1月访问布拉格和维也纳。1月27日在普鲁士科学院作《几何学和经验》的报告。2月去阿姆斯特丹参加国际工联会议。4月2日—5月30日,为了给耶路撒冷的希伯莱大学的创建筹集资金,同魏茨曼一起首次访问美国。在哥伦比亚大学获巴纳德勋章。在白宫受哈丁总统接见。在访问芝加哥、波士顿和普林斯顿期间,就相对论进行了4次讲学。6月访问英国,拜谒了牛顿墓地。1922年 1月完成关于统一场论的第一篇论文。3—4月访问法国,努力促使法德关系正常化。发表批判马赫哲学的谈话。5月参加国际联盟知识界合作委员会。7月受到被谋杀的威胁,暂离柏林。10月8日,爱因斯坦和艾尔莎在马赛乘轮船赴日本。沿途访问科伦坡、新加坡、香港和上海。11月9日,在去日本途中,爱因斯坦被授予1921年诺贝尔物理学奖金。11月17日—12月29日,访问日本。1923年 2月2日,从日本返回途中,到巴勒斯坦访问,逗留12天。2月8日,成为特拉维夫市的第一个名誉公民。从巴勒斯坦返回德国途中,访问了西班牙。3月,爱因斯坦对国联的能力大失所望,向国联提出辞职。6—7月,帮助创建“新俄朋友协会”,并成为其执行委员会委员。7月,到哥德堡接受1921年度诺贝尔奖金。并讲演相对论,作为对得到诺贝尔奖金的感谢。发现了康普顿效应,解决了光子概念中长期存在的矛盾。12月,第一次推测量子效应可能来自过度约束的广义相对论场方程。1924年 加入柏林的犹太组织,并成为缴纳会费的会员。6月,重新考虑加入国联。12月,取得最后一个重大发现,从统计涨落的分析中得出一个波和物质缔合的独立的论证。此时,还发现了波色—爱因斯坦凝聚。1925年 受聘为德苏合作团体“东方文化技术协会”理事。5—6月,去南美洲访问。与甘地和其他人一道,在拒绝服兵役的声明上签字。接受科普列奖章。为希伯莱大学的董事会工作。发表《非欧几里德几何和物理学》。1926年 春,同海森伯讨论关于量子力学的哲学问题。接受“皇家天文学家”的金质奖章。接受为苏联科学院院士。1927年 2月在巴比塞起草的反法西斯宣言上签名。参加国际反帝大同盟,被选为名誉主席。10月参加第五届布鲁塞尔索尔维物理讨论会,开始同哥本哈根学派就量子力学的解释问题进行激烈论战。发表《牛顿力学及其对理论物理学发展的影响》。1928年 1月被选为“德国人权同盟”(前身为德国“新祖国同盟”)理事。春,由于身体过度劳累,健康欠佳,到瑞士达伏斯疗养,并为疗养青年讲学。发表《物理学的基本概念至其最近的变化》。4月海伦·杜卡斯开始到爱因斯坦家担任终生的私人秘书。1929年 2月发表《统一场论》。3月,50岁生日,躲到郊外以避免生日庆祝会。第一次访问比利时皇室,与伊丽莎白女皇结下友谊,直到去世之前一直与比利时女皇通信。6月28日获普朗克奖章。9月以后同法国数学家阿达马进行关于战争与和平问题的争论,坚持无条件地反对一切战争。1930年 不满国际联盟在改善国际关系上的无所作为,提出辞职。5月,在“国际妇女和平与自由同盟”的世界裁军声明上签字。7月同泰戈尔争论真理的客观性问题。12月11日—1931年3月4日,爱因斯坦第二次到美国访问,主要在加利福尼亚州理工学院讲学。12月13日,沃克市长向爱因斯坦赠送纽约市的金钥匙。12月19日—20日,访问古巴。发表《我的世界观》、《宗教和科学》等文章。1931年 3月从美国回柏林。5月访问英国,在牛津讲学。11月号召各国对日本经济封锁,以制止其对中国的军事侵略。12月再度去加利福尼亚讲学。为参加1932年国际裁军会议,特地发表了一系列文章和演讲。发表《麦克斯韦对物理实在观念发展的影响》。1932年 2月,对于德国和平主义者奥西茨基被定为叛国罪,在帕莎第纳提出抗议。3月从美国回柏林。5月去剑桥和牛津讲学,后赶到日内瓦列席裁军会议,感到极端失望。6月同墨菲作关于因果性问题的谈话。7月同弗洛伊德通信,讨论战争的心理问题。号召德国人民起来保卫魏玛共和国,全力反对法西斯。12月10日,和妻子离开德国去美国。原来打算访问美国,然而,他们从此再也没有踏上德国的领土。1933年 1月30日,纳粹上台。3月10日,在帕莎第纳发表不回德国的声明,次日启程回欧洲。3月20日,纳粹搜查他的房屋,他发表抗议。后他在德国的财产被没收,著作被焚。3月28日从美国到达比利时,避居海边农村。4月21日宣布辞去普鲁士科学院职务。5月26日给劳厄的信中指出科学家对重大政治问题不应当默不作声。6月到牛津讲学后即回比利时。7月改变绝对和平主义态度,号召各国青年武装起来准备同纳粹德国作殊死斗争。9月初纳粹以2万马克悬赏杀死他。9月9日,渡海前往英国,永远离开欧洲。10月3日在伦敦发表演讲《文明和科学》。10月10日离开英国,10月17到达美国,定居于普林斯顿,应聘为高等学术研究院教授。1934年 文集《我的世界观》由其继女婿鲁道夫·凯泽尔编辑出版。1935年5月到百慕大作短期旅行。在百慕大正式申请永远在美国居住。这也是他最后一次离开美国。获富兰克林奖章。同波多耳斯基和罗森合作,发表向哥本哈根学派挑战的论文,宣称量子力学对实在的描述是不完备的。为使诺贝尔奖金(和平奖)赠予关在纳粹集中营中的奥西茨基而奔走。1936年 开始同英费尔德和霍夫曼合作研究广义相对论的运动问题。12月20日妻艾尔莎病故。发表《物理学和实在》、《论教育》。1937年 3—9月参加由英费尔德执笔的通俗册子《物理学的进化》的编写工作。3月声援中国“七君子”。6月同英费尔德和霍夫曼合作完成论文《引力方程和运动问题》,从广义相对论的场方程推导出运动方程。1938年 同柏格曼合写论文《卡鲁查电学理论的推广》。9月给五千年后的子孙写信,对资本主义社会现状表示不满。1939年 8月2日在西拉德推动下,上书罗斯福总统,建议美国抓紧原子能研究,防止德国抢先掌握原子弹。妹妹玛雅从欧洲来美,在爱因斯坦家长期住下来。1940年 5月15日发表《关于理论物理学基础的考查》。5月22日致电罗斯福,反对美国的中立政策。10月1日取得美国国籍。1941年 发表《科学和宗教》等文章。1942年 10月在犹太人援苏集会上热烈赞扬苏联各方面的成就。1943年 5月作为科学顾问参与美国海军部工作。1944年 为支持反法西斯战争,以600万美元拍卖1905年狭义相对论论文手稿。发表对罗素的认识论的评论。12月同斯特恩、玻尔讨论原子武器和战后和平问题,听从玻尔劝告,暂时保持沉默。1945年 3月同西拉德讨论原子军备的危险性,写信介绍西拉德去见罗斯福,未果。4月从高等学术研究院退休(事实上依然继续照常工作)。9月以后连续发表一系列关于原子战争和世界政府的言论。1946年 5月发起组织“原子科学家非常委员会”,担任主席。5月接受黑人林肯大学名誉博士学位。写长篇《自述》,回顾一生在科学上探索的道路。5月妹妹玛雅因中风而瘫痪,以后每夜念书给她听。10月,给联合国大会写公开信,敦促建立世界政府。1947年 继续发表大量关于世界政府的言论。9月发表公开信,建议把联合国改组为世界政府。1948年 4—6月同天文学家夏普林利合作,全力反对美国准备对苏联进行“预防性战争”。抗议美国进行普遍军事训练。发表《量子力学和实在》。前妻米列娃在苏黎世病故。12月,作剖腹手术,在腹部主动脉里发现一个大动脉瘤。1949年 1月13日,爱因斯坦出院。1月,写《对批评的回答》,对哥本哈根学派在文集《阿尔伯特·爱因斯坦:哲学家—科学家》中的批判进行反批判。5月发表《为什么要社会主义》。11月“原子科学家非常委员会”停止活动。1950年 2月13日发表电视演讲,反对美国制造氢弹。4月发表《关于广义引力论》。文集《晚年集》出版。3月18日,在遗嘱上签字盖章。内森博士被指名为唯一的遗嘱执行人。遗产由内森博士和杜卡斯共同托管。信件和手稿的最终贮藏所是希伯莱大学。其他条款当中还有:小提琴赠给孙子伯恩哈德·凯撒。1951年 连续发表文章和信件,指出美国的扩军备战政策是世界和平的严重障碍。6月妹妹玛雅在长期瘫痪后去世。9月“原子能科学家非常委员会”解散。1952年 发表《相对论和空间问题》、《关于一些基本概论的绪论》。11月以色列第1任总统魏斯曼死后,以色列政府请他担任第2任总统,被拒绝。1953年 4月3日给伯尔尼时代的旧友写《奥林匹亚科学院颂词》,缅怀青年时代的生活。5月16日给受迫害的教师弗劳恩格拉斯写回信,号召美国知识分子起来坚决抵抗法西斯迫害,引起巨大反响。为经念玻恩退休,发表关于量子力学解释的论文,由此引起两人之间的激烈争论。发表《〈空间概念〉序》。1954年 3月,75岁生日,通过“争取公民自由非常委员会”,号召美国人民起来同法西斯势力作斗争。3月被美国参议员麦卡锡公开斥责为“美国的敌人”。5月发表声明,抗议对奥本海默的政治迫害。秋因患溶血性贫血症卧床数日。11月18日,在《记者》杂志上发表声明,不愿在美国做科学家,而宁愿做一个工匠或小贩。完成《非对称的相对论性理论》。1955年 2—4月同罗素通信讨论和平宣言问题,4月11日在宣言上签名。3月写《自述片断》,回忆青年时代的学习和科学探索的道路。3月15日挚友贝索逝世。4月3日同科恩谈论关于科学史等问题。4月5日驳斥美国法西斯分子给他扣上“颠覆分子”帽子。4月13日在草拟一篇电视讲话稿时发生严重腹痛,后诊断为动脉出血。4月15日进普林斯顿医院。4月18日1时25分在医院逝世。当日16时遗体在特伦顿火化。遵照其遗嘱,骨灰被秘密保存,不发讣告,不举行公开葬仪,不做坟墓,不立纪念碑。

爱因斯坦发表论文

据学术堂了解,1905年,爱因斯坦发表了5篇论文,掀起了一场影响百年的物理革命。至今,爱因斯坦的科学思想仍引导着我们改变世界。他的5篇论文分别是:1、《关于光的产生和转化的一个启发性观点》讨论光量子以及光电效应2、《分子大小的新测定》推导出计算扩散速度的数学公式3、《关于热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》提供了原子确实存在的证明4、《论动体的电动力学》提出时空关系新理论,被称为“狭义相对论”5、《物体的惯性是否决定其内能》建立在狭义相对论基础上,表明质量和能量可互换,后来推出最著名的科学方程:E=mc2

可是这一切并没有阻止他科学研究的脚步,在隆隆的炮火中,爱因斯坦的相对论研究又有了新的突破,1916年年初,爱因斯坦在《物理年报》上发表了他的新论文《广义相对论基础》,从而使他的相对论的研究可以暂时告一段落了,这篇论文的发表为现代理论物理学的研究奠定基础。

1917年2月,爱因斯坦连续发表了十多篇论文后,终于彻底病倒了。他原有的肝病又一次复发了。

年仅26岁的技术员爱因斯坦一口气完成了五篇论文,其中四篇于当年、另一篇于次年在德文《物理学杂志》发表。这五篇论文分别是:《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》《论动体的电动力学》《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》《关于光的产生和转化的一个试探性观点》

爱因斯坦论文发表

据学术堂了解,1905年,爱因斯坦发表了5篇论文,掀起了一场影响百年的物理革命。至今,爱因斯坦的科学思想仍引导着我们改变世界。他的5篇论文分别是:1、《关于光的产生和转化的一个启发性观点》讨论光量子以及光电效应2、《分子大小的新测定》推导出计算扩散速度的数学公式3、《关于热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》提供了原子确实存在的证明4、《论动体的电动力学》提出时空关系新理论,被称为“狭义相对论”5、《物体的惯性是否决定其内能》建立在狭义相对论基础上,表明质量和能量可互换,后来推出最著名的科学方程:E=mc2

爱因斯坦于1905年首次提出狭义相对论原理,论文发表在《物理学年鉴》上,同年,他对狭义相对论作了重要补充,并为辐射问题建立了最初形式的质能关系式。1907年,爱因斯坦完成了一篇通俗性的相对论文,其中包含一般形式的质能关系式:E =mc2.他的卓越论文建立了全新的质量、时间和空间概念,并向同时 性观念提出了挑战。相对论的伟大意义在于:它抛弃了“绝对”时空观和空间充满以太的思想;当时,以太被看作是光以及其它形式的电磁波传播媒介。现在看来,1905年6月爱因斯坦关于相对论的开创性论文在《物理学年鉴》上发表 《物理年鉴》(德语:Annalen der Physik),又译《物理学年鉴》、《物理学记事》,是自1799年刊行至今的德国物理学期刊。期刊刊发实验物理、理论物理、应用物理、数学物理等相关领域的原创、经过同行评审的文章。

年仅26岁的技术员爱因斯坦一口气完成了五篇论文,其中四篇于当年、另一篇于次年在德文《物理学杂志》发表。这五篇论文分别是:《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》《论动体的电动力学》《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》《关于光的产生和转化的一个试探性观点》

爱因斯坦发表nature论文

1.爱因斯坦论测定分子大小的博士论文2.爱因斯坦论布朗运动3.爱因斯坦论相对论论文4 论动体的电动力学论文物体的惯性同它所含的能量有关吗?5.爱因斯坦关于量子假说的早期工作

爱因斯坦在1905年发表了四篇论文。

分别为:《关于光的产生和转化的一个启发性观点》、《根据分子运动论研究静止液体中悬浮微粒的运动》、《论运动物体的电动力学》、《物体惯性与其所含能量有关吗》,随后导出了E = mc²的公式。

这四篇论文中每一篇都足以获得一次诺贝尔奖,这些成就深远地影响了整个世界,爱因斯坦也由此变得举世闻名。1905年被称为“爱因斯坦奇迹年”。

在狭义相对论被提出10年后,1915年,爱因斯坦又创建了广义相对论学说,并据此推出光在引力场中是沿曲线传播的,在1919年被天文学家证实,轰动科学界。

爱因斯坦在20世纪最重要的两个物理学学术贡献中占了一半,除了相对论之外,量子力学、光电效应都从爱因斯坦开始。

爱因斯坦,元素周期表上的第99个元素,是一种合成元素,产量极低,寿命极短。如果这个名字看起来很熟悉的话,那是因为它确实是以著名物理学家阿尔伯特·爱因斯坦命名的,尽管他与元素的发现或研究无关。

爱因斯坦是在1952年11月对第一次氢弹试验碎片的检查中发现的,据Chemicool说。来自劳伦斯伯克利国家实验室、阿贡国家实验室和洛斯阿拉莫斯科学实验室的一个科学家小组,由伯克利美国核科学家阿尔伯特·吉奥索领导,使用化学分析方法研究了无人机收集的碎片。发现了极少量的爱因斯坦-253,一种爱因斯坦的同位素(根据英国科学作家乔安妮·雷德芬(Joanne Redfern)2016年发表在《自然化学》(Nature Chemistry)上的一篇文章,少于200个原子)。在碎片中还发现了第100种元素,荷兰历史学家彼得·范德克罗特(Peter van der Krogt)称:

直到1955年才公布测试结果。在氢弹演示时,由于冷战而引起的紧张局势正在加剧,许多新发现都被保密。根据洛斯阿拉莫斯国家实验室的说法,由于创造方法和新元素的性质,爱因斯坦的进一步研究在沉默中继续进行。

根据Lenntech的说法,爱因斯坦和费米的进一步生产和研究在田纳西州橡树岭国家实验室完成。正如D.E.Ferguson在1978年的一篇论文中所描述的那样,科学家们创造了大量的元素,并开发了净化爱因斯坦的方法。本文叙述了用中子轰击铀、居里等重元素,使其发生放射性衰变,在核反应堆中产生爱因斯坦和费米的过程。然后从装满溶剂的容器中提取爱因斯坦和其他重元素。

你是否想过,我们为什么要寻找外星文明?看似简单的问题背后,其实隐藏着一个关乎文明存亡的秘密。

时间回到1974年11月16日。

这天,趁着当时世界上最大的 单口径射电望远镜—— 阿雷西博望远镜改造完毕之际,科学家们向2.5万光年外,恒星密集的M13星云,发射了代表人类文明的问候——阿雷西博望信息。

这条长2分37秒,由1,679个二进制数字组成的信息,内容非常丰富,有人类DNA所包含的5种化学元素、有人类DNA的基本结构、甚至还有男人的平均身高,以及发射信息时的世界人口数量等等。

当然,还有地球的位置。

在信息中,黄色部分代表太阳系各个星球,左边最大的图案代表太阳,剩下的则是行星,这其中也包括了当时还没有被踢出行星序列的冥王星。

按照实际所处的位置,地球被放在了第三位,而升高了一格,代表这条信息是从地球发出。同时靠近人类形态的图案,表示人类就生存在地球上。

由于光速的限制, 此时此刻,这条承载着人类希冀的信号正在宇宙中疾驰,渴望能被某个外星文明发现并解读。

其实,这并不是人类第一次向未知星空发出“呼唤”。

在阿雷西博信息奔赴深空之前,也就是1972年3月2日和1973年4月5日,“先驱者10号”和“先驱者11号”探测器,已经分别携带着科学家们精心准备的“地球名片”踏上了征程。

这张“名片”由镀金铝板制成, 长13.5厘米、宽7.5厘米。主要传递了,关于地球在宇宙中的位置和该探测器建造、发射的时间等信息。

为了让“接收者”准确定位太阳系,科学家们用14颗恒定且稀少的脉冲星作为参照,记录下了它们和太阳的相对位置关系。

这样,一个天文学相对发达的文明,很容易就能判断太阳系的位置。

而为了使地外文明准确地了解到探测器的发射地,铝板上还绘出了太阳系的图案。

太阳与 九大行星 按由内向外的顺序画出,圆圈的大小代表星体的相对尺寸。

更有意思的是,科学家们甚至还绘制出了“先驱者”号探测器的太空旅程航迹:由太阳系的第三颗行星--地球出发,绕过第五颗行星--木星,向太阳系外飞去。

最后,铝板上还刻有人类男女的形象,男人举起右手表示向外星人致意。

而在他们身后,是相同比例的“先驱者”号 飞船 的轮廓。一旦有地外文明截取这艘飞船,他们就可以根据飞船的比例,推断出地球人的身材。

或许是觉得这张“名片”上记载的内容还不够丰富,在1977年升空的旅行者一号和二号身上,科学家们放置了一张新的“名片——旅行者金唱片(Voyager Golden Records)。

在原先信息的基础上,这张唱片中收录了包括普通话、闽南话、吴语以及粤语在内的55种人类语言。还有很多大自然中的声音,比如雷电、风雨,动物的叫声等等。

既然叫做“唱片”,那必然得有音乐。

唱片中一共收录了90分钟来自东西方各国不同的音乐,包括中国的古琴曲——高山流水。

根据计算,旅行者号探测器在4万年后,才会分别遇到它们旅途中的第一颗恒星,但距离仍然非常遥远,那时探测器被捕获的可能性并不大。

所以更多科学家认为,唱片的最终目标,虽然仍是与外星人沟通交流,但更多的却是一种象征意义。

它就像一枚在宇宙中游荡的“时间胶囊”,哪怕人类若干年后消失了,也能够让后来者知道,宇宙中曾存在过一个辉煌的人类文明。

当然了,人类寻找外星人或外星文明,所做出过的努力远不止这三个例子,像“地外文明搜寻计划(SETI)”,仍在每时每刻,收集着宇宙中传来的电磁波,从中分析有规律的信号,希望借此发现外星文明。

那么在这种情况下,一个看似简单,但又不那么简单的问题就出现了——人类为什么要寻找外星人?

今天,我们就来聊聊,这背后的故事……

更好地探究生命起源

时间回到1953年。一位年轻的研究生和他的导师,正在进行一场实验。

他们将水(H2O)、甲烷(CH4)、氨气(NH3)、氢气(H2)与一氧化碳(CO),密封在了无菌状态下的玻璃管和烧瓶中,并将它们连结形成一个回路。

在这个精巧的装置中,其中一个烧瓶装着半满的液态水另一个则含有一对电极。

他们首先将液态水加热产生水蒸气,然后将另一个烧瓶中的电极通电,产生电火花。

水蒸气经过电极之后,会在实验装置的底部重新冷凝成液态水,让整个实验能够循环进行。

一周之后,他们震惊地发现,冷凝水竟然变成了淡黄色,而且出现了有机物。

进行这场实验的研究生叫做史丹利·米勒,导师叫做哈罗德·尤里。他们所做的这场实验,就是后来大名鼎鼎的“米勒-尤里实验”。

当然,米勒实验并没有直接孕育出生命,他们发现的不过是一些有机化合物,比如氨基酸。

氨基酸是构成蛋白质的零件,而蛋白质又是构成细胞的零件,所以米勒合成的只不过是生命零件的零件。

但这足以让当时的生物学家欣喜若狂,他们奔走相告,似乎进化论缺失的“序章”已经被找到了,而“我们从哪来”这个困扰人类几千年的终极哲学问题,也终于告破了。

甚至当时有不少普通人觉得,只要将一些化学物质放到试管中,就能够孕育出原始的生命。

但事实真的是这样吗?

其实米勒实验的真相是,我们对原始大气的成分一无所知,放到试管中的五种元素的配比,也都是连蒙带猜的。

即便整个猜测都是正确的,他们也只是合成出了一些小分子有机物,这离最终的生命,还差了十万八千里。

所以,虽然“米勒实验”证明了化学进化论的正确性,也就是无机物可以转变为有机物,有机物可以发展为生物大分子和多分子体系,直到最后出现原始的生命体。

但这仅仅是众多生命起源可能中的一种,科学家们从没有放弃过其他生命起源形式的研究。

就像地球生物都是碳基生命,但从理论上来说,硅基生命也是有可能存在的。

但由于没有发现真实的例子,所以这种观点只能叫做“猜想”或“推测”,无法叫做“事实”。

所以,如果在宇宙中发现了外星人,或者是构造简单的生命,哪怕他们跟人类一样也是碳基生命,也能为我们研究生命的起源,提供新的思路和启发,这对生物科学发展的推动是巨大的,而人类能够从中获得的好处,同样也是巨大的。

科技 跃进式发展

星际 探索 、高铁铁路、移动支付,人类文明从没有像今天这样繁荣过。

但在这一片繁荣之下,却潜伏着一个让人难以忽略的事实——停滞。

可能很多人都听说过这样的观点,人类的科学发展进入了瓶颈,甚至已经有了停滞的势头。

没错,我们的基础科学确实已经很久没有大突破了,很多科学家也早就注意到了这一点。

2013年1月30日,《 nature 》发表文章——《爱因斯坦之后,科学天才绝迹》。

悲观的感概,现在的科学家就像参加奥运会的运动员一样,只能为零点几秒的进步而努力,那些具有颠覆性的科学创新,再也没有出现过。

甚至近一个多世纪以来,所有的新学科都只是之前学科的混合体,比如天体物理学、生物化学或天体生物学等等。

而现在所有的进步,几乎都是建立在已知的基础之上,而不是改变知识的基础。

德国法兰克福高等研究所的理论物理学家萨宾·霍森菲尔德(Sabine Hossenfelder)也曾在2018年表示,基础物理理论的发展在上世纪70年代之后,就已经陷入了停滞,而这种现象并不正常。

可能很多人会觉得,这种观点并不正确,或者说并不准确,毕竟这几十年来,信息 科技 的发展速度是有目共睹的。

我们先不说信息 科技 其实并不等于基础科学,就说 信息 科技 本身,它也同样没有跳脱出,上世纪图灵、冯·诺依曼那代人构造出的框架。

另外, 人不是信息,而是血肉之躯,我们作为物质性的存在,比作为信息的存在更为重要。

所以,世界各地的照片不重要,如何以更廉价、更快捷的方式到达那里更重要;发明癌症的诊断工具很重要,但是发明癌症的治疗方法更重要。

回头看看,这些年,针对现实世界的技术改进,确实是慢下来了。

比如,人类的速度突破。

在人类的大部分 历史 中,依靠的都是牛、马等畜力,最高速度基本上保持在每小时40公里左右。

蒸汽机和内燃机出现之后,速度增加到每小时150公里左右。

而飞机出现之后,这个速度更是达到了音速。

火箭是速度的巅峰,人类迄今为止达到过的最高时速是4万公里每小时,由1969年5月26日返回地球的“阿波罗10号”创造。

但一切到此为止。

上个世纪70年代,波音747第一次从伦敦飞往纽约,如今半个多世纪过去了,这段旅程仍需要8个小时。

几十年前,当人类第一次踏上月球时,似乎登陆火星、走出太阳系也都是近在眼前的事情,但现在的实际情况呢?

就像前面说的,基础科学的发展已经放缓,现在的成果大都是之前理论的实践应用。

所以从 本质上来看,我们只是站在前人 栽的果树下面,把好摘的果子摘下来而已。

但现在,好摘的果子已经快要被我们摘完了,只剩下高处摘不到的果子。

可能有人会说,既然摘不到那就索性不摘了,现在这样也挺好的。

但其实对于人类文明来说,不发展就等同于自取灭亡。

在生物学中有一个重要的幂律关系——动物的能量消耗是它体重的3/4次方。

它的提出者是动物学家 克莱伯(Max Kleiber),因此也被称作“克莱伯定律”。

根据著名理论物理学家 杰弗里·韦斯特 (Geoffrey West)的观点,人类城市其实也能看做是一个“生物”,也就是说,它同样也适用 克莱伯定律 。

在生物界,能量消耗率驱动着生物生长,由于能量消耗率和体重之间的3/4指数小于1,因此随着时间的推移,动物的生长必然有停止的一天,整个过程是一个封顶的曲线。

但在人类 社会 中,资本是促使发展的核心,而资本的本质是人类无尽的贪婪,因此这里的指数是大于1的。

我们将时间作为X轴,城市人口总量作为Y轴,能够到一个没有上限,并且增速越来越快的曲线,它将会在某个特定的时间达到无穷大。

要知道,地球上的资源并不会随着人口的增加而增加,所以这意味着,当曲线达到无穷大时,就是人类文明崩溃的时候。

不过,研究者发现, “创新发明”会影响克莱伯定律中的指数,从而不断改变曲线的轨迹,最终推迟崩溃到来的时间。

而这就促使 人类必须摘到高处的果子,才能有新的 “创新发明”出现。

可果树上的果子总有被摘完的一天,那时怎么办?答案只有一个,就是种下新的果树。

换句话说,就是突破现有的科学基础理论框架。

但说着容易,具体怎么做,却没人知道。

毕竟从文明诞生至今,人类的发展一直都是摸石头过河,看不清前路,没有一个明确的目标和导向。

所以回顾 历史 我们能够看到,文明发展并不是一个线性的过程,而是 一个一个节点的攀升。

而如果人类在宇宙中找到了外星文明,那事情就不一样了。

我们都知道,无论是在学习还是工作中,有一个能够参考或参照的目标,会让事情变得事半功倍,文明发展也是同样的道理。

如果找到的外星文明比我们发达, 那么就相当于在黑暗中找到了 前进的方向和目标,文明发展必然会迎来飞跃。

就算他们的 科技 水平不如我们,我们也能够通过参考他们迥异的发展方式,在其中寻找突破的契机和方向。

丰富的资源

如果使用这种参照找到了外星文明,就意味着同时也找到了一颗适宜人类生存生活的星球,而这样一颗星球,对于人类来说意义重大。

一方面,随着人类 科技 水平的不断提高,对于资源的需求量也在日益增加。

终有一天,整个太阳系的资源,可能都无法满足人类的发展需求。

另一方面,太阳虽然还剩下50亿年左右的寿命,但它实际能让人类在地球上生活的时间,只剩下了10亿年左右。

综合这两个方面来看的话,人类如果想要延续下去,迟早要在宇宙中寻找一个新的家园。而既然迟早要寻找,为什么不从现在开始呢?

满足自身的好奇

如果说肢体优势是人类演化出智慧的关键,那对未知的好奇就是推动人类发展的关键,甚至可以毫不夸张的说,人类能够取得如今的成就,好奇心绝对是主要的影响因素。

放到对外星人的 探索 中去,人类执着寻找的根本原因之一,其实也就是为了满足自身的好奇,毕竟谁不想看看跟自己长得不一样的智慧生命呢?

就好像爬山,筋疲力竭的爬到山顶,其实并没有什么明确的目的,大部分人只是为了满足好奇心,想看看山顶壮美的景色,或者山的那一边究竟有什么。

而这一点可能是所有智慧生命共有的特质。

因此,在某个未知的星球上,或许就有一个智慧生物,正仰望星空,并低喃着:外星人究竟在哪呢?

爱因斯坦+发表的论文

爱因斯坦在1905年发表了四篇论文。这四篇论文中每一篇都足以获得一次诺贝尔奖,这些成就深远地影响了整个世界,爱因斯坦也由此变得举世闻名。在第一篇论文《关于光的产生和转化的一个启发性观点》里,爱因斯坦通过量子理论解释了光电效应,并最终证明了能量子以及光子(即光的粒子)的存在。

另外一个是布朗运动,还有一篇是关于原子大小的测定,我们从这些成果可以看出,爱因斯坦在20世纪最重要的两个物理学学术贡献中占了一半,除了相对论之外,量子力学、光电效应都从爱因斯坦开始。

在该年度发表的论文中,爱因斯坦深信原子真实存在,直到那时,原子对科学界来说还更多的是一个对方程有用的数学工具,而不是物理实体。假设热水是由很多不稳定的水分子组成的,水是热的,这些分子不稳定,到处移动,无规则地撞击花粉;爱因斯坦推论花粉的运动是碰撞的结果。爱因斯坦遇到的最大问题是需要结合热力学和经典力学来阐述他的观点,后者描述物体的运动,前者却研究大系统。

爱因斯坦在1905年发表了四篇论文。

分别为:《关于光的产生和转化的一个启发性观点》、《根据分子运动论研究静止液体中悬浮微粒的运动》、《论运动物体的电动力学》、《物体惯性与其所含能量有关吗》,随后导出了E = mc²的公式。

这四篇论文中每一篇都足以获得一次诺贝尔奖,这些成就深远地影响了整个世界,爱因斯坦也由此变得举世闻名。1905年被称为“爱因斯坦奇迹年”。

在狭义相对论被提出10年后,1915年,爱因斯坦又创建了广义相对论学说,并据此推出光在引力场中是沿曲线传播的,在1919年被天文学家证实,轰动科学界。

爱因斯坦在20世纪最重要的两个物理学学术贡献中占了一半,除了相对论之外,量子力学、光电效应都从爱因斯坦开始。

据学术堂了解,1905年,爱因斯坦发表了5篇论文,掀起了一场影响百年的物理革命。至今,爱因斯坦的科学思想仍引导着我们改变世界。他的5篇论文分别是:1、《关于光的产生和转化的一个启发性观点》讨论光量子以及光电效应2、《分子大小的新测定》推导出计算扩散速度的数学公式3、《关于热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》提供了原子确实存在的证明4、《论动体的电动力学》提出时空关系新理论,被称为“狭义相对论”5、《物体的惯性是否决定其内能》建立在狭义相对论基础上,表明质量和能量可互换,后来推出最著名的科学方程:E=mc2

年仅26岁的技术员爱因斯坦一口气完成了五篇论文,其中四篇于当年、另一篇于次年在德文《物理学杂志》发表。这五篇论文分别是:《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》《论动体的电动力学》《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》《关于光的产生和转化的一个试探性观点》

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