作业帮爱因斯坦的五篇论文
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/09/27 19:25:39 字数作文
篇一：简述爱因斯坦五篇论文
简述Albert Einstein五篇论文
六一学社 欧文
这些天，我对自然科学的兴趣又加深了，我似乎更加崇拜Albert Einstein。因为我近来看了他的五篇论文，能够改变物理学面貌的五篇论文。第一篇，分子大小的新测定（苏黎世大学哲学博士论文）；第二篇，热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动；第三篇，论动体的电动力学；第四篇，物体的惯性同它所含的能量有关吗？第五篇，关于光的产生和转化的一个试探性观点。其中第二篇是关于论布朗运动的论文，三四篇奠定狭义相对论的论文，以及五关于量子假说的论文。
下面我想就这五篇论文作简单描述：
第一篇：分子大小的新测定
现在的这篇论文将说明：未解离的稀溶液中溶质的分子大小，可以从溶液和纯溶剂的内黏性，以及从溶质在溶剂里面的扩散率求出来，只要一个溶质分子的体积大于一个溶剂分子的体积就行了。
1悬浮在液体中很小的球如何影响液体的运动
w0?2?2kV(V为光速,我们知道:后来用c表光速)
2关于有大量悬浮小球不规则分布着液体的黏性系数的计算
K*?k(1??)
3分子体积大于溶剂分子体积的被溶物质的体积
4不离解的物质在溶液中的扩散
w??m?p? ，K?? 6?kp?N?x
?D?RT1?(扩散系数) 6nkNp
5借助已经得到的关系来测定分子的大小
p?9.9?10?8cm ，N?2.1?1023
第二篇：热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动
在这篇论文中，将要说明：按照热的分子运动论，由于热的分子运动，可以用显微镜看见其大小的物体悬浮在液体中，必定会发生容易用显微镜察觉到其大小的运动。可能，这里所讨论的运动就是所谓的布朗运动；可是，关于后者我所能得到的资料是如此的不准确，以致在这个问题上我无法形成判断。
1悬浮粒子产生的渗透压
p?RTnRT???? *NNV
2从热的分子运动论观点看渗透压
3悬浮小球的扩散理论
?K???D?0 6?kp?x
4液体中悬浮粒子的无序运动及其同扩散的关系
?f?2f?D2(关于扩散的著名微分方程) ?t?x
5关于悬浮粒子的平均位移的公式和测定原子实际大小的新方法
N?t
?x2?RT 3?kp
第三篇：论动体的电动力学
这里所要阐明的理论—像其他各种电动力学一样—是以刚体的运动学为根据的，因为任何这种理论所讲的，都是关于刚体（坐标系）、时钟和电磁过程之间的关系。对这种情况考虑不足，就是动体电动力学目前所必须克服的那些困难的根源。
A. 运动学部分
1同时性的定义
2AB
tA?tA'?V(光速)
2论长度和时间的的相对性：以相对性原理和光速不变原理为依据
1） 物理体系的状态据以变化的定律，同描述这些状态变化时
所参照的坐标系究竟是两个在互相匀速平行移动着的坐
标系中的哪一个并无关系；
2） 任何光线在“静系”的坐标系中都以确定的速度V运动着，
不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。由
此得到：
速度?光的路程 时间间隔
3从静系到相对于它匀速平移的另一人坐标系的坐标和时间的变换理论
??1
?v?????V?
2
4关于运动刚体的运动时钟所得到方程的意义
2??v?????t?1?????t ?V?????
5速度的加法定理
V?V2V?k??
k2V?k???V?V
B. 电动力学部分
6空虚空间麦克斯韦—赫兹方程的变换，关于磁场中由运动产生的电动力的本性
7多普勒原理和光行差的理论
v1?cos?
'???2 ?v?????V?
8光线能量的变换，作用在完全反射镜上的辐射压理论
A2
p?2?8?v???cos???V???v?1????V?22
9考虑到运流的麦克斯韦—赫兹方程和变换
10（缓慢加速的）电子的动力学
R?V2?
?v?v?????V?2?1 N
第四篇：物体的惯性同它所含的能量有关吗？
在上篇的基础上，推导出了：
如果有一物体以辐射形式放出能量L，那么它的质量就要减少L/V2。至于物体所失去的能量变成辐射能，在这里显然是无关紧要的，于是我们被引到了这种一人更加普遍的结论上来：
物体的质量是它所含能量的量度；如果能量改变了L，那么质量也就相应地改变L/9?1020，此处能量是用尔格来计量，质量是用克来计量。
????1??K0?K1?L??1? 2???v???????V???
第五篇：关于光的产生和转化的一个试探性观点
而这里我将说明：从点光源发射出来的光线的能量在传播中一是连续地分布在越来越大的空间体积之中，而是由个数有限的、集中在空间某些点的能量子所组成，这些能量子能够运动，但不能再分割，而只能整个地被吸收或产生出来。
1关于“黑体辐射”理论面临的一个困难
??
0??d??R8??2T??d??? 30NL
2关于普朗克对基本量子的确定
N??8?R?6.17?1023 3?L
3关于辐射的熵
S?v????,??d?0? ??1??黑体辐射定律???T
4在低辐射密度的情况下单色辐射熵的极限定律
篇二：爱因斯坦论文
爱因斯坦
世界的第一奖获得者爱因斯坦全名为阿尔伯特·爱因斯坦。世界十大杰出物理学家之一，现代物理学的开创者、集大成者和奠基人，同时也是一位著名的思想家和哲学家。爱因斯坦1900年毕业于苏黎世联邦理工学院，入瑞士国籍。1905年获苏黎世大学哲学博士学位。曾在伯尔尼专利局任职，在苏黎世工业大学、布拉格德意志担任大学教授。1913年返德国，任柏林威廉皇帝物理研究所所长和柏林洪堡大学教授，并当选为普鲁士科学院院士。1933年因受纳粹政权迫害，迁居美国，任普林斯顿高级研究所教授，从事理论物理研究，1940年入美国国籍。有一句熟悉的格言是：“任何事都是相对的。”但爱因斯坦的理论不是这一哲学式陈词滥调的重复，而更是一种精确的用数学表述的方法。此方法中，科学的度量是相对的。显而易见，对于时间和空间的主观感受依赖于观测者本身。 十九世纪末期是物理学的大变革时期，爱因斯坦从实验事实出发，重新考查了物理学的基本概念，在理论上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推动了天文学的发展。他的广义相对论对天体物理学、特别是理论天体物理学有很大的影响。爱因斯坦的狭义相对论成功地揭示了能量与质量之间的关系. 坚守着“上帝掷骰子”的量子论诠释（微粒子振动与平动的矢量和）的决定论阵地，解决了长期存在的恒星能源来源的难题。近年来发现越来越多的高能物理现象，狭义相对论已成为解释这种现象的一种最基本的理论工具。其广义相对论也解决了一个天文学上多年的不解之谜——水星近日点的进动[这是牛顿引力理论无法解释的，并推断出后来被验证了的光线弯曲现象，还成为后来许多天文概念的理论基础。2009年10月4日，诺贝尔基金会评选“1921年物理学奖得主爱因斯坦”为诺贝尔奖百余年历史上最受尊崇的3位获奖者之一。 作为科学家，他是19和20世纪之交物理学革命的发动者和主将，是现代科学的奠基者和缔造者。他的诸多科学贡献都是开创性性的和划时代的。按照现今的诺贝尔科学奖评选标准，他至少应该荣获五六次物理学奖（狭义相对论、布朗运动理论、光量子理论、质能关系式、广义相对论，以及固体比热的量子理论、受激辐射理论、玻色-爱因斯坦统计、宇宙学等）。作为思想家，爱因斯坦的以开放的世界主义、战斗的和平主义、自由的民主主义、人道的社会主义为标志的社会政治哲学，以及远见卓识的科学观、别具只眼的教育观、独树一帜的宗教观，无一不是人类宝贵的思想遗产，它们将会成为21世纪“和平与发展”主旋律中的美妙音符，永远充当社
会进步和文明昌盛的助推器。他的科学哲学是由五种要素——温和经验论、基础约定论、意义整体论、科学理性论、纲领实在论——构成的独特而绝妙的多元张力哲学。在这个兼容并蓄、和谐共存的哲学统一体中，这些不同的乃至异质的要素相互限定、珠联璧合，彼此砥砺、相得益彰，保持着恰如其分的“必要的张力”，从而显得磊落轶荡、气象万千。他的探索性的演绎法、逻辑简单性原则、准美学方法、形象思维等科学方法论别出机杼，所向披靡。他关于科学的客观性、可知性、统一性、和谐性、因果性、简单性、不变性等科学思想涵义深邃，意蕴隽永。它们是19和20 世纪之交科学哲学和科学方法论的巅峰——以马赫、彭加勒、迪昂、奥斯特瓦尔德、皮尔逊为代表的批判学派——之集大成和发扬光大，是现代哲学的思想奇葩和智慧结晶，从而在在哲学史和思想史上浓墨重彩地大书一笔，成为世人取之不尽、用之不竭的精神宝藏。
从爱因斯坦创立狭义相对论算起，已过百年。百年沧桑。创立之初一度沉寂了十几年的相对论，由于英国天文学家爱丁顿的宣传，轰动了全世界，相对论被誉为“人类思想最伟大的成果之一”。不过，对相对论持否定态度的，也不乏其人，其中有颇具声望的科学家。相对论也曾被冷落过好一阵子，在美国的很多大学里，不设相对论课程，因为它离实际太远。只有在宇宙学中，相对论还大行其道。由广义相对论派生出来的“大爆炸”宇宙学，成为该领域内无人敢碰的宠儿。在我国出版的学术著作中，把相对论称为“科学史上的里程碑”，“现代物理学的基石”。这就是相对论的“百年沉浮录”。褒也好，贬也罢，实践是检验真理的唯一标准。对于这样一个建立在“思想实验”基础上的“虚拟理论”，只有用“实践”这块试金石来检验，才能辨别它的真伪。总之，要以事实为根据，以理服人。
爱因斯坦作为一个伟人，他对生命的价值和人生意义的理解，他对真善美的不懈追求，他的独立的人格、仁爱的人性和高洁的人品，这一切形成了他的丰盈的人生哲学和道德实践，成为人类高山景行的楷模和人的自我完善的强大的精神力量。在某种意义上，作为人的爱因斯坦比作为科学家和思想家的爱因斯坦还要伟大。当他活着的时候，全世界善良的人似乎都能听到他的心脏在跳动；当他去世时，人们不仅感到这是世界的巨大损失，而且也是个人的不可弥补的损失。这样的感觉和情愫是罕有的，一个自然科学家的生与死能在世人中间引起这样的感觉，也许在历史上还是头一次。
篇三：爱因斯坦对物理学的主要贡献的论文
爱因斯坦的一生及其贡献
120601110 刘玉娇 摘要：对于爱因斯坦，他的一身充满了传奇色彩，他对物理学作出了巨大的贡献：相对论与量子论的创立，阐述了爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家和思想家，他以相对论和量子论这两大划时代的科学贡献奠定了现代物理学的理论基础，全面跟信了人们对时间、空间、物质和能量的看法；其哲学思想和科学思想丰富了人类的思想宝库，他的正义与人道、批判和怀疑进取精神以及高尚的人格，为学术界树立了良好得到的风范。
关键词： 爱因斯坦 光量子 狭义相对论 广义相对论 诺贝尔奖
引言
爱因斯坦是继牛顿之后最伟大的科学及之一，他同时又是一位具有深邃洞察力和独立批判精神的思想家，一个关心人类命运和具有强烈社会责任感的高尚人士。他的一生做出的贡献对人那类来说是巨大的，尤其在物理学方面更是做出了卓越的贡献，下面将简述他对物理学的主要贡献。
1. 爱因斯坦的生平
爱因斯坦于1879年3月14日出生在德国的一个犹太工厂主的家庭。他很晚才学会说话，他自小沉默寡言，总是喜欢一个人独自看书。上学后爱因斯坦的成绩一般，由于他的犹太血统，孤独的性格和无神论信仰，使得他不受老师和同学的喜欢。德国
当时有一种风，中产阶级的家庭往往邀请一个大学生到家里度周末。因此爱因斯坦家里也来了一个大学生。这个大学生发现爱因斯坦很爱看书，于是就每次来度周末都给他带来各种书籍，包括物理、化学、科普读物等书籍，爱因斯坦表现出极大的兴趣。这个大学生的的来访，对爱因斯坦对科学的热爱起了很大的作用，爱因斯坦还有一个常人缺少的优点：它能够长时间集中注意力，这一优点贯穿了他的一生。
爱因斯坦的父母并不是成功的是生意人，在慕尼黑的工厂破产后，全家前往意大利投靠亲友，把爱因斯坦留在慕尼黑的一所重点中学学习。爱因斯坦不喜欢这所学校的军国主义管理方式和呆板的教学方式，学校也对爱因斯坦的犹太血统、怀疑精神和自由思想感到厌恶。他也对学校感到厌恶，最后他欣然接受了校方的退学的建议爱因斯坦带着对物理学的热爱去瑞士求学，后来如愿进了苏黎世工业大学得到了极大的锻炼，后来幸运之神逐渐向爱因斯坦打开了大门，一篇篇重要论文的发表，他的生命开始走向了辉煌。爱因斯坦及物理学家、思想家、哲学家于一身，1999年12月26日爱因斯坦被美国《时代周刊》评为“世纪伟人”。
2、光量子
1900年底，德国物理学家普朗克发现，如果认为原子吸收和发出电磁辐射时是一份份的，不连续的，理论曲线就会与试验曲线符合。于是，他提出量子说，认为原子吸收和发射辐射时，辐射会以不连续的“量子”形态出现，每个量子的能量与它的频
率成正比，比例常数即所谓的普朗克常数。普朗克意识到了这一发现的重要性。他在与儿子一起出去散步的时候谈到：我最近做出了一个重要的发现，如果它是正确的，将能与牛顿的成就相媲美。然而，这一发现太不可思议了，具有崇高学术声望的的普朗克不得不谨慎行事，在初次向外披露这一发现时，塔尖的十分保守，以至于一些听报告的人认为这次白来了一趟，普朗克教授什么也没讲出来。1901年，普朗克的论文正式刊登出来，接受了这一不可思议的但又与实验符合极好的新理论。
1905年，一个名不见经传的年轻人爱因斯坦，把普朗克的量子论说推广位光子说，并用此解释了光电效应。量子说与光子说的主要差别在哪里呢？原来，普朗克虽然认为原子吸收和发射光子时是一份份的，但却认为辐射在脱离原子时仍然是连续的。爱因斯坦的光子说则认为，辐射不仅在原子发射和吸收它时是一份份的，不连续的，而且在脱离原子而独立存在时也是一份份的，不连续的。这就是说辐射无论在与物质相互作用过程中，还是在传播过程中都是量子化的。
普朗克迈出了量子论的开创性的一步，然而由于经典力学的约束，他这一步迈得并不彻底。爱因斯坦走了重要的第二步，把量子观念彻底化。让物理界感到震惊的是，在这篇论文问世之后，《物理年鉴》在同一年又在普朗克的支持下发表了爱因斯坦的另外三篇论文。同年7月发表用分子运动解释普朗克运动的论文；9月发表“论运动的电动力学”（即狭义相对论），从今天的观点
来看，上述四篇论文差不多都可以获得诺贝尔奖的。1905年，成了震动世界的一年，一个原来无人知晓的开创了物理的新纪元。
3、 创世纪的狭义相对论
建立相对论是爱因斯坦一生中最伟大的成就，1900年前后，在人们头脑中“以太观念占统治地位，大家都认为光波是以太的弹性震动，麦克斯韦就是从以太的弹性理论导出他著名的电磁方程组的。一个需要弄清的问题是，地球相对于以太是否运动？那是哥白尼的日心说和牛顿的绝对空间观都已被普遍接受。地球不是宇宙的中心，不应该先对于绝对空间静止。比较合理的想法是：以太相对于绝对空间静止，地球相对于以太运动。天文学的光行差现象支持这一观点。但是，精密的迈克尔逊实验却没有测到这一运动。斐索实验也与光行差现象矛盾。洛伦兹和费兹杰惹各自独立地注意到，如果假定钢尺在相对以太运动的方向上会有如下的长度收缩，则迈克尔逊实验检测不出地球相对于以太的运动速度，这样，迈克尔逊实验与光行差现象的矛盾就可以消除。式中V是钢尺相对于以太的运动速度，C是光速，lo是钢尺静止时的长度，l是刚吃相对于以太运动时的长度。洛伦兹注意到，从当时公认的伽利略变换T’=X-VT Y’=Y Z’=Z T’=T（3）不仅能推出（20式，而且不能使麦克斯韦方程组再次变换下不变。洛伦兹1904年给出了一个新的惯性之间的变换 关系此关系可以使麦克斯韦电磁理论在坐标变换下不变，而且可以推出洛
伦兹收缩公式（2）。变换四称为洛伦兹变换，在一些特殊的情况下，质量公式m= ρv (5) 和质能方程 E=mc^2 (6)均已有人给出。但是首先正确阐述相对论的是爱因斯坦。这是因为，只有爱因斯坦在两个基本观念上同时实现了突破。
“光速不变原理”不仅是说真空中的光速均匀各向同性，是一个常数C。更重要的是说在任何惯性系中测量，真空中的光速都是同一个常数C，那么以光速V向着光源运动的观测者测到的光速将是（C+V）。而以速度V背离光源运动的观测者测到的光速将是（C-V）。爱因斯坦提出的“光速不变原理”则是说，上述三个观测者测得的光速都是C。也就是说，在爱因斯坦看来，光速是绝对的，对任何观测者都一样，与光源相对于观测者的运动无关。
爱因斯坦能够从纷乱的理论探讨和试验资料中，认识到应该把光速看做是绝对的，并坚持提出这一全新的观念，是难能可贵的。
爱因斯坦以“相对性原理”和“光速的绝对性”为基石，建立起狭义相对论的理论体系，并得到大量重要的让人难以理解的结论。其中，他指出“同时”不是一个绝对的概念，也是观念上的重要突破。即“同地”是一个相对的概念。但两个事件是否同时发生，则都认为是一个绝对的概念，即任何观测者都会有同样的结论。爱因斯坦突破了这一观念，指出“同时”也是相对，只不过我们通常接触到的参考系，运动速度较小，“同时的相对性”
篇四：选修爱因斯坦的论文
南京理工大学紫金学院
选修课论文
专业 班级：
论文题目： 姓 名：
学 号：
浅论爱因斯坦的科学观
【摘要】 爱因斯坦把科学视为认识过程和认识结果的统一体，他既反对纯粹经验主义的科学观，又反对唯理主义的科学观，而且认为科学的伟大目的在于从尽可能少的公理和事实出发，通过逻辑演绎，概括尽可能多的经验事实。
【关键词】 科学理论 主观性 客观性 层次性
爱因斯坦是20世纪最伟大的科学革新家，他不仅以其卓著的科学贡献改变了人类的物质生活，而且也以其天才的思想丰富了人们的精神世界。爱因斯坦在从事科学研究的同时，也对科学本身进行了深刻的哲学反思，针对科学及其与之有关的问题发表了许多精辟的见解。
爱因斯坦关于科学的主观性和客观性问题、科学的逻辑的统—问题的思想也是耐人寻味的。两种科学理论(构造性理论和原理理论)的划分、原理理论的结构以及科学体系的层次性的观点，也是爱因斯坦科学观的富有启发性的观点。另外，爱因斯坦关于科学危机与革命的思想，关于科学的物质作用和精神作用对人类事务和历史进程的巨大影响的思想，也是比较深刻的。
1、科学：它的目的和本性
1.1关于科学定义的说法
什么是科学(这里主要是指自然科学)长期以来，这一直是一个众说纷纭的问题。有人认为科学是人类认识活动的结果，是关于自然界的有条理的知识。有人则认为科学是人类认识活动的过程，科学是创造知识而不是知识本身，它意味着一个过程，而不是一堆静态的学说。也有人认为无需给科学下—个严格的定义，因为过于刻板的定义有使精神实质被阉割的危险。
1.2爱因斯坦关于科学的看法
然而，在爱因斯坦看来，要人们对什么是科学得出一致的理解，实际上并不困难。他认为：“科学就是一种历史悠久的努力，力图用系统的思维，把这个世界中可感知的现象尽可能彻底地联系起来。说得大胆一点，它是这样一种企图：要通过构思过程，后验地来重建存在。”至少是关于世界中基本事物的知识的源泉之唯理主义的科学观。他在对立的两极保持了必要的张力，这种看法显然是合理的。
1.2.1 爱因斯坦进而谈到科学的目的或企图。他说：“科学的目的，一方面是尽可能完备地理解全部感觉经验之间的关系，另一方面是通过最少个数的原始概念和原始关系的使用来达到这个目的。(在世界图像中尽可能地寻求逻辑的统一，即逻辑元素最少。)”他还说过：“科学是这样一种企图，它要把我们杂乱无章的
感觉经验同一种逻辑上贯彻一致的思想体系对应起来。在这种体系中，单个经验同理论结构的相互关系，必须使所得到的对应是唯一的，并且是令人信服的。”爱因斯坦关于科学的目的之观点，同样在经验论和唯理论之间保持了恰当的平衡，因为这种观点既强调科学的目的在于使我们的经验相互协调，又强调必须把经验纳入到一个逻辑体系之中。而且，这种观点也与他的所谓科学的定义相一致，也与他的下述一贯思想相吻合：科学起始于经验而又终结于经验，但又不能堆积经验，因为经验不能把科学提高到最抽象的领域中去。因此，科学家的伟大目标在于，要从尽可能少的公理或假设出发，通过逻辑的演绎，概括尽可能多的经验事实。
1.2.2爱因斯坦承认科学的客观性，这就断然与科学主观主义划清了界限。在科学主观主义看来，科学理论并不反映客观世界及其规律，它既不需要经验为其泉源，也不需要经受实践的检验，科学研究纯粹是科学家的智力游戏，科学理论纯粹是科学家自由意志的产物。更重要的是，爱因斯坦同时也强调了科学的主观性，这就断然与科学客观主义划清了界限。科学客观主义只承认科学的客观性，而否定科学的主观性，它把科学家这个认识主体仅仅视为“传感器”和“平面镜”，完全剥夺了活生生的科学家的能动作用。与此针锋相对，爱因斯坦在彭加勒的约定主义思想的影响下，大胆地提出了基本概念和基本原理是“思维的自由创造”和“理智的自由发明”，是“自由选择的约定”等著名命题。他多次指出，感觉经验是既定的素材，但是要说明感觉经验的理论却是人造的，而对同一经验材料的复合，完全可以用不同的概念和理论来描述。由此可知，科学理论根本不是客观世界的“摄影”和“映象”，而是以客观世界为题材构思描绘的图画。这样一来，科学理论就是一个极其艰辛的适应过程的产物：假设性的，永远不会是完全最后定论的，始终要遭到质问和怀疑。爱因斯坦关于科学主观性的观点，肯定了科学家在科学研究中应该享有更多的自由，它体现了20世纪科学的方法论原则和进取精神，反映了现代科学的精神气质和发展潮流。
科学的客观性和主观性问题，实际上也就是科学的共性和个性问题。科学的共性主要体现在科学的根本内容或最终结果上，而科学的个性则主要体现在科学的外观形式或追求过程中。面对同样的反常问题，洛伦兹和彭加勒在以太的基础上，通过构造性的努力构筑电子论，而爱因斯坦则从力学和电动力学的不协调入手，以经验事实为引导，把两个猜想大胆提升为公设，以此为基础建立了狭义相对论的逻辑体系。从根本内容上看，二者都能说明经验事实，但从形式上看，前者是构造性理论，而后者却是原理理论。但是，它们都体现了科学的主观性和创造它们的科学家的个性。比较一下薛定谔的波动力学和海森伯的矩阵力学及其创立过程，我们也可以看到类似的情况。
爱因斯坦深信我们世界的内在和谐和统一，深信我们的理论思维能够把握这种实在。他的这种信念并不是毫无根据的，而是为科学发展的历史所证明了的。当然，在科学的发展中也存在着分化现象，但这不过是统一的前奏和必要准备而已。正如彭加勒所说，这种分化现象不会“消灭这普遍的统一”，“它们反而将完成这种统一”
2、科学理论的结构
关于这个论题，爱因斯坦有三个观点值得我们重视：一是两种理论(构造性理论和原理理论)的划分，二是原理理论的结构，三是科学体系的层次性。
2.1 爱因斯坦把物理学理论分成两种不同的类型。他认为其中大多数是构造性的。这种理论“企图从比较简单的形式体系出发，并以此为材料，对比较复杂的现象构造出一幅图像。”例如，气体分子运动论就是这样力图把机械的，热的和扩散的过程都归结为分子运动，即用分子运动假设来构造这些过程。当人们说他们已经成功地了解了一群自然过程，其意是指概括这些过程的构造性的理论已经建立起来了。构造性理论的优点是完备，有适应性和明确。
但是，物理学还有第二类理论，这就是所谓“原理理论”。它们使用的是分析方法，而不是综合方法。形成这种理论的“基础和出发点的元素，不是用假设构造出来的，而是在经验中发现到的(当时，爱因斯坦的思想还不够彻底，后来他认为，作为理论的基础和出发点的元素不是从经验中推导出来的，而是“思维的自由创造”)，它们是自然过程的普遍特征，即原理，这些原理给出了各个过程或者它们的理论表述所必须满足的数学形式的判据”。例如，热力学就是这样力图用分析方法，从永动机不可能这一经验到的事实出发，推导出一些为各个事件都必须满足的必然条件。原理理论的优点是逻辑上完整和基础巩固。相对论就属于原理理论，“这个理论主要吸引人的地方在于逻辑上的完整性。从它推出的许多结论中，只要有一个被证明是错误的，它就必须被抛弃，要对它进行修改而不摧毁其整个结构，那似乎是不可能的。”
2.2关于原理理论的结构，爱因斯坦指出它是“由概念、被认为对这些概念是有效的基本定律，以及用逻辑推理得到的结论这三者所构成的。”爱因斯坦同时又把基本定律称之为基本公理、基本假设、基本公设、基本原理、基本关系等，他有时也把基本概念和基本原理统称为基本观念或科学观念，并把它们看作是科学理论的逻辑前提或基础。因此，原理理论的体系实际上是由两部分组成：作为其逻辑前提的基本概念和基本原理以及由此导出的具体结论。
至于这种原理理论所具有的真理性问题，爱因斯坦有一段原则性的论述：“命题如果是在某一逻辑体系里按照公认的逻辑规则推导出来的，它就是正确的。体系所具有的真理内容取决于它同经验总和的对应可能性的可靠性和完备性。正确的命题是从它所属的体系的真理内容中取得其?真理性?的。”这种对于“正确”和“真理性”的理解是深中肯綮的。
2.3 爱因斯坦认为，在这个体系中，“第一层”的原始概念和原始关系，作为逻逻辑的导出概念和导出关系而保留下来。这个新的“第二级体系”，由于具有自己的基本概念(第二层的概念)，而有了较高的逻辑统一性，但这是以那些基本概念不再同感觉经验的复合有直接联系为代价的。对逻辑统一性的进一步的追求，使我们达到了第三级体系，为了推演出第二层的(因此也是间接地推出笫一层的)概念和关系，这个体系的概念和关系数目还要少。这种过程如此继续下去，一直到我们得到了这样一个体系：它是有可想象的最大的统一性和最少的逻辑基础概念，而这个体系同那些由我们的感官所作的观察仍然是相容的。爱因斯坦指出，这个最伟大的目标在很大程度上确实是能够达到的。事实上，从牛顿力学，到狭义相对论，再到广义相对论，不就是这样的进化过程吗?在这种意义上，科学体系的层次，实质上相当于为统一性和简单性而斗争的发展过程中所取得的进步的几个阶段。
3、科学的进步会引起它的基础的深刻变革
爱因斯坦看到，科学的进步会引起它的基础的深刻变革。他说，这里的基础
这个词，并不意味同建筑的基础在所有方面有什么雷同之处。从逻辑上看，各条物理定律当然都是建立在这种基础上面的。建筑物会被大风暴或者洪水严重毁坏，然而它的基础却仍安然无恙，但是在科学中，逻辑的基础受到的来自新经验或新知识的危险，总要比那些同实验有较密切接触的分科来得大。基础同所有各个部分相联系，这是它的巨大意义之所在，但是在面临任何新因素时，这也正是它的最大危险。
科学的基础之所以发生变革，其一是因为随着科学的发展，这个基础抵抗不住新的实验数据的冲击，实验事实与科学体系的不可调和的矛盾只能通过彻底变革科学的基础才能消除。另一方面，人们为了以逻辑上最完善的方式来正确地处理所知觉到的事实，即追求逻辑前提的统一性和简单性，以消除各种理论体系之间的内在矛盾。这两种矛盾的对立统一，正是科学自己运动和生命力的内在脉搏，正是科学的基础发生深刻变革的强大动力。
爱因斯坦一方面看到科学的基础和理论并不是一成不变的，另一方面也看到变革中存在着继承关系。他在1927年写道：“我们关于自然过程的观念的全部进展，它可以认为是牛顿思想的一种有系统的发展。”他甚至认为，相对论的创建并没有革命行动，而不过是一条可回溯几世纪的路线的自然继续。他在“自述”中批判牛顿力学基础的同时，依然满怀深情地科学地肯定了牛顿的历史功绩。爱因斯坦这种历史地看问题的观点是可取的。也许正是在这样的意义上，美国科学史家霍耳顿发表了一种看法：“所谓科学?革命?，归根结底就是回到古典的纯一性的一种努力。”
4、科学对人类事务的影响
爱因斯坦认为，科学对人类事务和历史进程都能发挥巨大的影响，这表现在科学的物质作用和它对人们思想的作用。也就是说，科学的第一种影响方式是它直接地、并且在更大程度上间接地生产出完全改
第一种方式是众所周知的。科学最突出的实际效果在于它使丰富生活的东西的发明成为可能，从而把人们从极端繁重的体力劳动中解放出来，解放了社会生产力，改善并丰富了人们的生活。
但是，爱因斯坦并没有陶醉于科学的胜利进军中，他在看到科学使我们有可能生活得比以前无论那一代人都要自由和美好的同时，也清醒地意识到，高度发展的科学和技术这份最宝贵的礼物，也使人类面临着十分严重的问题和从未有过的巨大危险，人类的继续生存有赖于这些问题的解决。这主要表现在以下几个方面。
其一是机械化的生产手段在无组织的经济制度中已产生这样的结果：相当大一部分人对于商品生产不再是必需的，因而被排除在经济循环过程之外。。
其二是科学并没有使人们从必须完成的单调的劳动中得到多大程度的解放，反而使人成为机器的奴隶。
其三是科学技术使距离缩短了，并且创造出新的非常有效的破坏工具，这种工具掌握在要求无限制行动自由的国家的手里，就变成了对人类安全和生存的威胁。
其四是通讯工具——印刷文字的复制过程和无线电——同现代化武器结合
篇五：物理小论文--爱因斯坦的相对论
爱因斯坦的相对论
摘要：20世纪初的迈克尔逊——莫雷实验中的“以太危机”孕育出了现代物理学的两大基本支柱之一—相对论。它给出了高速运动物体满足的物理规律，揭示了质量和能量的内在联系，阐述了光速不变的原理，开始了万有引力和大尺度空间本质关系的探索。现在，相对论已经成为研究物质相互作用、宇宙起源等方面的理论基础。
关键词：质能公式；光速不变原理
正文：爱因斯坦相对论是关于时空和引力的基本理论，主要由爱因斯坦(Albert Einstein)创立，分为狭义相对论和广义相对论。相对论的基本假设是相对性原理，即物理定律与参照系的选择无关。狭义相对论讨论的是匀速直线运动的惯性参照系之间的物理定律，后者则推广到具有加速度的参照系中（非惯性系），并在等效原理的假设下，广泛应用于引力场中。相对论颠覆了人类对宇宙和自然的常识性观念，提出了“时间和空间的相对性”,“四维时空”,“弯曲空间”等全新的概念。狭义相对论提出于1905年，广义相对论提出于1915年。下面主要从相对论中的质能公式和光速不变原理来进行探讨。
一、 质能公式
学过大学物理的人都应该知道，质点被加速的过程，相对论和牛顿力学的图像是不相同的。在牛顿力学中，随着外力做功，质点速度不断增大，可以直至无穷；在相对论中，不仅速度要增大，质量也要增大，所以不能用传统的牛顿力学中的公式来来求高速运动物体的能量。
课本上的推导是这样的：质点由静止沿X轴加速到任意速率V的过程中，合外力F做的功为
xxd mv vvmc22A= 0Fdx= 0dtdx= 0= 0= m0c2vd(mc2 )=mc2-m0c2
根据动能定理
EK=mc2- m0c2
由上面公式，动能表示为两项的差，其中m0.c2与静止质量有关，称为静止
能量，用E0表示，m*c2与相对质量有关，称为相对能量或总能量，用E表示。
E=mc2 也就是传说中爱因斯坦著名的质能公式。
但是这里爱因斯坦的质能公式E=mc2; 的推导过程所用的数学手段比较复杂,一般人很难看得懂，但是，我们都有这样的经历，做一道数学题，往往有很多种方法，并且有一些还是十分简单，通常是事半功倍。同样道理，我们也可以试着走走捷径，弄出个E=mc2。
想象一下，一个小球掉到镜面会对镜面施加一个压力，同样道理，一个光子打到镜面上会不会也有一个压力呢？在19世纪末，物理光学就清楚应该是有的，并把这种压力叫做光压。但是，光压的强度是如此的小，它根本不会把镜子推倒，所以，我们在日常生活中也就很难感觉到它的存在了。然而，太阳发出的光是那么的强，我们可以看到，它足以推动彗星的气体，使彗星在靠近太阳时产生一条长长的、耀眼的彗尾。
1899年，俄国物理学家列别捷夫就通过实验证明了光压的存在，并且还发现了一个这样的关系式，如果我们用P表示光压，E作为光的能量，c是光速，那么可以得到
P=2E/c；
现在假设单位时间t内的光子“撞”到镜面上，并且反弹了回来，这个过程中产生的光压为P。我们取光子“撞”向镜面的方向为正方向。根据我们学过的那个动量定理（力乘以时间等于动量的变化那个），对光子来说，于是有
-Pt= -mc - mc= -2mc
负号对消
Pt=2mc
我们上面说了t是单位时间，也就是t=1，所以
P=2mc
利用列别捷夫的光压公式，
2E/c=P=2mc
约去2，两边乘以c
E=m·c2;
这个推导是从网上看到的，可能有点问题，但个人却看不出具体问题，在此仅供参考。
爱因斯坦的质能公式是相对论最有意义的结果，包含了深刻的物理内涵。他把质量和能量用光速c2联系起来，说明一定的质量相当于一定的能量。不能把质能关系理解成质量和能量的相互转化，而应理解为质量和能量是物质互相联系的两个基本属性。
静止能量是牛顿力学中没有的全新概念，它表明孤立的物体即使静止也同样具有能量，这能量包括物体内所有微粒的势能和动能等一切形式的能量，是物体内能的总和。它把先前的能量守恒和质量守恒完全的统一了起来。从这我们也可以看出爱因斯坦不愧是20世纪最伟大的科学家。
二、 光速不变原理
光速不变原理，在狭义相对论中，指的是无论在何种惯性系（惯性参照系）中观察，光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。这个数值是299,792,458 米/秒。
光速不变原理是由联立求解麦克斯韦方程组得到的，并为迈克尔逊—莫雷实验所证实。光速不变原理是爱因斯坦创立狭义相对论的基本出发点之一。
爱因斯坦1905年9?a href="http://www.zw2.cn/zhuanti/guanyuluzuowen/" target="_blank" class="keylink">路⒈碓诘鹿段锢硌昙飞系哪瞧南喽月勐畚摹堵鄱宓牡缍ρА?提到光速问题的话有四段：
（一）“光在空虚空间里总是以一确定的速度V传播着，这速度同发射体的运动状态无关。”
（二）“下面的考虑是以相对性原理和光速不变原理为依据的，这两条原理我们定义如下：
1. 物理体系的状态据以变化的定律，同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是两个在互相?a href="http://www.zw2.cn/zhuanti/guanyurenzuowen/" target="_blank" class="keylink">人倨叫幸贫诺淖晗抵械哪囊桓霾⑽薰叵怠?/p>
2. 任何光线在‘静止的’坐标系中都是以确定的速度V运动着，不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。”
（三）“对于大于光速的速度，我们的讨论就变得毫无疑义了；在以后的讨论中，我们会发现，光速在我们的物理理论中扮演着无限大速度的角色。”
（四）“由此，当υ=V时，W就变成无限大。正像我们以前的结果一样，超光速的速度没有存在的可能。”
这应该就是光速不变原理的正式提出吧。
证明光速是不变的有四项事实：1） 恒星光行差；2） 恒星都是一个一个的小圆点；3） 恒星都静止；4） 太阳光迈克尔逊——莫雷实验。下面简要介绍一下太阳光迈克尔逊——莫雷实验。
迈克尔逊——莫雷实验的依据是：光速＝波长×频率。光波长和频率可以根据光的干涉条纹确定。根据“杨氏双缝干涉实验”干涉条纹之间的间距，能够独立推算出光波长，自然可确定光频率。这样推算确定的光波长和频率的乘积为常数，即不同颜色光的波长和频率的乘积相等；而且乘积数值等于检测的光速值；从而充分证明：“光速＝波长×频率”成立。同时迈克尔逊和莫雷通过长期多次分别检测来自不同方向的阳光的光速，都充分证明：阳光的光速不变。
20世纪初，在物理学晴朗天空的远处有那朵令人不安的云，在经过爱因斯坦等伟大科学家的深入研究和不断探索后，如今已化为了天边一片绚烂的彩霞，不仅帮助科学界对物质的相互作用、宇宙的起源等方面提供了理论体系，也使人们在对自然和宇宙的认知上提升了很大的层次。
参考文献：
（1）《爱因斯坦奇迹年━━改变物理学面貌的五篇论文》[美] 约翰?施塔赫尔主编，范岱年、许良英译，上海科技教育出版社2001年版。
（2）《大学物理》（下册）芶秉聪，胡海云主编，国防工业出版社。
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