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发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Physics
标  题: 回眸物理学发展的精彩篇章（二）
发信站: 哈工大紫丁香 (Wed Mar  3 15:36:54 2004), 站内信件

第二篇：爱因斯坦和玻尔 （Einstein And Born）
一、 爱因斯坦：
1、 生平简介：
爱因斯坦是20世纪最伟大的物理学家，是物理学革命的旗手。1879年3月出生于德国一个犹

太人家庭，1894年由于 第一次世界大战迁居到意大利，1895年他转学到瑞士上中学，上中

学时，他对数学特别感兴趣，自学了微积分。1896年，爱因斯坦进入瑞士苏黎土联邦大学

师范学院学习物理，1900年毕业，由于他落拓的性格和独立思考的习惯为教授们所不满，

毕业后两年才在瑞士专利局找到一份工作。爱因斯坦利用业余时间进行研究，于是1905年

在物理学的三个不同领域即狭义相对论、光量子论、分子运动论取得了历史性的世大成就

，推动了物理学理论的革命。
2、 主要成就：
1905年，爱因斯坦写了关于液体中悬浮粒子运动的论文，这种运动就是布朗运动。爱因斯

坦当时的目的是要通过观测由分子运动撞击所产生的悬浮粒子的无规则运动来测定分子的

实际大小，以解决半个多世纪以来科学界争论不休的分子是否存在的问题。3年后，法国物

理学家佩兰根据爱因斯坦的思路以精密的实验证实了爱因斯坦关于分子存在的预测。
1905年，爱因斯坦把普朗克勤克1900年提出的量子概念扩充到光在空间的传播，提出了光

量子说，发表了《关于光的产生和转化的一个推测性观点》一文，这是历史上第一次揭示

微观粒子的波粒二象性。在这篇文章中，爱因斯坦应用光量子说E=hγ，成功地解释了光电

效应。由于在光量子方面的成就，获1921年诺贝尔物理奖。
效应。由于在光量子方面的成就，获1921年诺贝尔物理奖。
1905年，爱因斯坦写了一篇开创物理新纪元的论文《论动体的电动力学》，提出了狭义相

对论原理。这是他十年酝酿的结果。爱因斯坦从考察两个在空间上分隔开来的事件的“同

时性”入手，否定了没有实验根据的绝对同时性，进而否定了绝对的时间和空间，认为传

统的时间和空间必须加以修正。
建立了狭义相对论后，爱因斯坦于是1907年发表论文，开始探索广义相对论。1916年，他

发表《广义相对论》一文，这是爱因斯坦在这一领域十年研究成果的总结。按广义相对论

的基本原理：万有引力是由于物质的存在和一定的分布状况使时间和空间性质变得不均匀

（即时空弯曲）所产生的，并由此建立了引力场理论。
1917年，爱因斯坦用广义相对论的结果来研究整个宇宙的时空结构，发表了开创性的论文

《根据广义相对论对宇宙学所作的考察》一文。论文提出：可把宇宙看作是一个“具有有

限空间（三维的）体积的自身闭合的连续区”。认为宇宙是“有限无界的”，这是人类宇

宙观的一次革命。以后在此模型的基础上，经过其它科学家的不懈努力，又发展成大爆炸

宇宙说，这是迄今为止最成功的宇宙学理论。
广义相对论建成以后，爱因斯坦依然感到不满足，要把广义相对论再加以推广，使它不仅

包括引力场，也包括电磁场，就是说要寻找一种统一场理论。以后的三十年，爱因斯坦几

乎把所有的科学创造精力用于统一场理论的探索。可是他始终没有成功。直到临终的前一

天，他还在准备他的统一场论的数学计算。
爱因斯坦不仅是物理学家，而且是一名哲学家，杰出的社会活动家。他认为 ：“人只有献

身于社会，才能找到那短暂而有风险的生命的意义。”他关心社会，关心政治，反对军国

主义和法西斯主义。
爱因斯坦的哲学思想主要受到三个方面的影响，这同他的科学研究和社会活动密切相关。

首先是继承了一个自然科学家所具有的唯物主义传统。其次是受到他终身敬仰的斯宾诺沙

首先是继承了一个自然科学家所具有的唯物主义传统。其次是受到他终身敬仰的斯宾诺沙

的唯理论思想。第三是来自于休谟和马赫的实验论和他们的批判精神，马赫对牛顿的绝对

时空概念的批判，给爱因斯坦很大的启发。
3、 科学研究方法：
爱因斯坦常采用以下的科学方法：
1、 思辨与实证相结合的方法。既要求物理学理论有坚实的实验事实基础（实证），又善

于对物理理论作尽
能远离实验事实的思索与推测（思辨），狭义相对论、光量子论都是实证的思辨相结合的

产物。
2、 想象与逻辑相结合的方法。爱因斯坦反对把逻辑的方法视为唯一的科学方法，将想象

、直觉、灵感等非逻辑的方法应用在科学研究中。他的丰富的想象力突出地体现在他提出

的许多理想实验中。
3、 独思与讨论相结合的方法。爱因斯坦无论在学生时代还是在以后的科学生涯中，都喜

欢独立思考，而且极富创造性地提出自己的观点。他还善于经常与朋友聚会，研讨自然科

学与哲学问题，这都直接推动了爱因斯坦的科学创造。
1955年4月18日，爱因斯坦逝世于普林斯顿，遵照他的遗嘱，不举行任何葬礼，不筑坟墓，

不立纪念碑，骨灰撒在永远对人保密的地方，为的是不使任何地方成为圣地。
二、 玻尔
玻尔是丹麦的物理学家，是二十世纪最伟大的物理学家之一，他提出的氢原子内部结构模

型的理论，由此，他荣获1922年度诺贝尔物理学奖，他开创的哥本哈根学派，为物理学的

发展作出过杰出的贡献。玻尔的成功之处在于将量子论的观点应有用于研究物质结构，同

时利用几十年来物理学家在光谱方面的大量实验规律。
20世纪初，普朗克提出具有划时代意义的量子假说，随后爱因斯坦在此基础上光量子假说

20世纪初，普朗克提出具有划时代意义的量子假说，随后爱因斯坦在此基础上光量子假说

并用它很好地解释了光电效应。这些与经典理论格格不入的新思想已经在年轻的玻尔思想

中形成了根深蒂固的影响。当时他正在哥本哈根大学和剑桥大学学习和研究原子物理。19

11年，玻尔的导师卢瑟福提出了原子核式结构模型，但与经典的电磁学理论发生矛盾，这

时玻尔敏锐地意识到应该否定的不是卢瑟福模型，而是经典物理学对它的说明。他想到只

有量子假说才是摆脱困境的唯一出路。
玻尔本着能量量子化的精神和光量子假说推测原子能量是不连续的，而且处于一个一个的

能级，由此对应的电子运动轨道也只能是一些特定的而不是任意的，提出玻尔氢原子模型

，其内容包括三条假设。关于这一点，普朗克曾说：“玻尔原子模型的标新立异，以及这

种原子理论同根深蒂固的似乎可靠的观点决裂之彻底，在物理学史上是无与伦比的。”

玻尔提出原子结构时年仅二十七岁，此后他一直站在原子物理研究的前沿。由于玻尔卓越

的才能的优秀有品质，在他的周围聚集了一批优秀的物理学家，成为一个不断开拓的战斗

群体，被科学界称为哥本哈根学派。其中包括泡利、海森堡等人。经过他们的努力，原子

物理学，量子物理学、量子场论等理论迅速发展起来。

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