爱因斯坦十大预言是什么

励志人生 冷知识 2023-08-24 00:43:07 -
爱因斯坦,被证实的10大 预言

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本文目录

  1. 爱因斯坦十大预言是什么
  2. 爱因斯坦的失败

爱因斯坦十大预言是什么

一、光速恒定,爱因斯坦是著名的质能方程E=mc2,这里的c表示真空中的光速,尽管光有很多种不同的呈现方式,比如太阳光、灯光、红光、蓝光等,只要是光就必须遵守每秒三十万公里的速度限制,因此即使这两个光子的能量相差很大,但它们同样会以相同的速度传播,这就好像牛顿被苹果砸中一样,不同质量的物体在真空中的下落速度是一样的。

二零零九年费米伽马射线太空望远镜几乎在同一时间检测到了两个光子,一个光子的能量是另外一个光子的一百万倍,它们都来自于同一个区域,在大约七十亿年前两个中子星碰撞产生的,

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二、强引力透镜,像太阳弯曲离它很远恒星的光线一样,宇宙中的星系也可以弯曲来自更远物体的光线。在某些情况下这种现象有利于我们观测更遥远的星系,就像哈勃望远镜拍摄的一百三十七亿年前照片,就是通过清晰的一个透镜放大了这个宇宙早期的星系。要不然我们很难观测如此遥远古老的星系,简单来说离我们较近的大质量天体可以充当一个镜头,就像望远镜放大远处的物体。不同的是当一个遥远的天体与另一个天体精准对准时,我们会看到光线弯曲成爱因斯坦环或是弧形,像哈勃望远镜拍摄的太空笑脸,周围的一圈是被放大之后离我们更远的星系。

三、弱引力透镜,和强引力透镜相比弱引力透镜看到的物体并非和我们的视线对得特别齐,所以就会造成失真使观测对象看起来更大且更拉伸。虽然弱引力透镜让还原遥远星系变得有些困难,但它对于研究宇宙中的暗物质和暗能量有很大的帮助。科学家可以通过研究弱引力透镜中的星系畸变去更好地了解宇宙中我们看不见的东西。

四微引力透镜。前面两个引力透镜讲的都是星系透镜,微引力透镜就非常好理解了,简单来说就是把小天体当做镜头,当恒星产生隐秘途径的效果时,会放大其后面的恒星的光线亮度,当前面这个恒星周围有行星出现时,望远镜就能够通过光线的变化发现恒星周围的行星。所以微引力透镜一般运用在发现系外行星的观测领域。而引力透镜理爱因斯坦早在一百多年前就已经提出。

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五、黑洞,广义相对论预言了致密天体的存在,而这个致密天体就是连光都不放过的黑洞,二零一九年黑洞的发现再次证实了相对论,而几次诺贝尔物理学奖都颁发给了研究黑洞、观测黑洞的团队再次说明了黑洞的特殊性,黑洞代表的是时空结构的最极端情况,巨大的引力扭曲时空时间和空间到了黑洞这里都不好使。但真正观测到黑洞和爱因斯坦测黑洞的形成足足过了一百年的时间。

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六、相对论光束,一些星系中央的超大质量黑洞会产生强大的宇宙射线和接近光速的粒子,黑洞周围的物质受到强大引力的吸引,有一部分会掉入黑洞,有一部分则被加速到接近光速,然后沿着黑洞的旋转轴往两端喷射,而这个喷射的光束就是传说中的一种射线。

爱因斯坦在一百年前就推算出了这个东西的存在,

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七、引力涡,黑洞会使周围的物质产生进动现象,这里提到了一个进动是自转的物体的自转轴又绕着另外一个轴在旋转像陀螺一样,黑洞会使周围的物质产生这个现象。本来只存在爱因斯坦的理论上,在二零一六年一个科学家团队利用欧洲航天局和美国航天局的望远镜阵列观测到了黑洞周围物质的进动现象。离我们比较近的会产生进动现象的天体水星,因为水星离太阳比较近受到的引力作用也最大,所以水星产生了进动现象。

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八、引力波,一百多年前爱因斯坦提出了引力波的猜想,但其实直到一百年后的二零一六年,天文学家才利用了激光干涉仪探测到了十三亿年前的两个黑洞发出的引力波,NASA在二零一、七年宣布探测到两个中子星相撞产生的光子,而就在发现这两个光子的前一点七秒激光干涉仪探测到这两个中子星产生的引力波,两者都历经一点四亿光年到达地球,而误差就一点七秒。科学家得出结论爱因斯坦的推论再次正确,引力波和光波都以相同的速度传播,那就是光速。

九、太阳引力延迟无线电信号,航天器在太空运行过程中会产生时间膨胀效应早已不是什么新鲜事,GPS卫星在工作过程中时间会和地面产生误差,通常需要和地面进行校准。爱因斯坦认为太阳巨大的引力在影响光线的同时还会影响无线电信号的传输。NASA为了验证这个推论,在一九六九年的水手号、一九七九年维京号、二零零三年的卡西尼号上,都以不同的精度重复了无线电的科学实验结果是爱因斯坦又对了。

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十、绕地轨道的证明,二零零四年美国宇航局发射了一颗名为重力探测B的航天器,这个航天器主要的作用就是为了测试相对论在地球轨道上好不好使,虽说天体会弯曲光线,那么空间是不是也被弯曲了。抱着这个问题航天器就上天了,这个航天器上有四个陀螺仪,这四个陀螺仪都指向同一个方向。但是经过七年的时间陀螺仪的方向发生了变化,这就说明了地球周围的时空也会发生变化,爱因斯坦的预言再次被证实。

相对论的重要性,我想你已经有了答案。爱因斯坦的伟大不仅仅是他贡献的科学知识,还有为整个人类指引的探索之路。虽然我们生存在这个世界上还有诸多要烦恼的事情,但如果我们能从巨人的肩膀上找寻那么一丝丝答案,或许我们的人生回答有不同。

爱因斯坦的失败

20世纪最伟大的物理学家阿尔伯特·爱因斯坦(Albert.Einstein)1879年3月14日出生在德国西南的乌耳姆城,一年后随全家迁居慕尼黑。爱因斯坦的父母都是犹太人,父亲赫尔曼·爱因斯坦和叔叔雅各布·爱因斯坦合开了一个为电站和照明系统生产电机、弧光灯和电工仪表的电器工厂。母亲玻琳是受过中等教育的家庭妇女,非常喜欢音乐,在爱因斯坦六岁时就教他拉小提琴。爱因斯坦小时候并不活泼,三岁多还不会讲话,父母很担心他是哑巴,曾带他去给医生检查。还好小爱因斯坦不是哑巴,可是直到九岁时讲话还不很通畅,所讲的每一句话都必须经过吃力但认真的思考。在四、五岁时,爱因斯坦有一次卧病在床,父亲送给他一个罗盘。当他发现指南针总是指着固定的方向时,感到非常惊奇,觉得一定有什么东西深深地隐藏在这现象后面。他一连几天很高兴的玩这罗盘,还纠缠着父亲和雅各布叔叔问了一连串问题。尽管他连“磁”这个词都说不好,但他却顽固地想要知道指南针为什么能指南。这种深刻和持久的印象,爱因斯坦直到六十七岁时还能鲜明的回忆出来。爱因斯坦在念小学和中学时,功课属平常。由于他举止缓慢,不爱同人交往,老师和同学都不喜欢他。教他希腊文和拉丁文的老师对他更是厌恶,曾经公开骂他:“爱因斯坦,你长大后肯定不会成器。”而且因为怕他在课堂上会影响其他学生,竟想把他赶出校门。爱因斯坦的叔叔雅各布在电器工厂里专门负责技术方面的事务,爱因斯坦的父亲则负责商业的往来。雅各布是一个工程师,自己就非常喜爱数学,当小爱因斯坦来找他问问题时,他总是用很浅显通俗的语言把数学知识介绍给他。在叔父的影响下,爱因斯坦较早的受到了科学和哲学的启蒙。父亲的生意做得并不好,但却是一个乐观和心地善良的人,家里每星期都有一个晚上要邀请来慕尼黑念书的穷学生吃饭,这样等于是救济他们。其中有一对来自立陶宛的犹太兄弟麦克斯和伯纳德,他们都是学医科的,喜欢阅读书籍、兴趣广泛。他们被邀请来爱因斯坦家里吃饭,并和羞答答、长着黑头发和棕色眼睛的小爱因斯坦交成了好朋友。麦克斯可以说是爱因斯坦的“启蒙老师”,他借了一些通俗的自然科学普及读物给他看。麦克斯在爱因斯坦十二岁时,给了他一本施皮尔克的平面几何教科书。爱因斯坦晚年回忆这本神圣的小书时说:“这本书里有许多断言,比如,三角形的三个高交于一点,它们本身虽然并不是显而易见的,但是可以很可靠地加以证明,以致任何怀疑似乎都不可能。这种明晰性和可靠性给我留下了一种难以形容的印象。”爱因斯坦还幸运地从一部卓越的通俗读物中知道了自然科学领域里的主要成果和方法,科普读物不但增进了爱因斯坦的知识,而且拨动了年轻人好奇的心弦,引起他对问题的深思。爱因斯坦十六岁时报考瑞士苏黎世的联邦工业大学工程系,可是入学考试却告失败。他接受了联邦工业大学校长以及该校著名的物理学家韦伯教授的建议,在瑞士阿劳市的州立中学念完中学课程,以取得中学学历。1896年10月,爱因斯坦跨进了苏黎世工业大学的校门,在师范系学习数学和物理学。他对学校的注入式教育十分反感,认为它使人没有时间、也没有兴趣去思考其他问题。幸运的是,窒息真正科学动力的强制教育,在苏黎世的联邦工业大学要比其他大学少得多。爱因斯坦充分的利用学校中的自由空气,把精力集中在自己所热爱的学科上。在学校中,他广泛的阅读了赫尔姆霍兹、赫兹等物理学大师的著作,他最着迷的是麦克斯韦的电磁理论。他有自学本领、分析问题的习惯和独立思考的能力。早期工作1900年,爱因斯坦从苏黎世工业大学毕业。由于他对某些功课不热心,以及对老师态度冷漠,被拒绝留校。他找不到工作,靠做家庭教师和代课教师过活。在失业一年半以后,关心并了解他才能的同学马塞尔·格罗斯曼向他伸出了援助的手。格罗斯曼设法说服自己的父亲把爱因斯坦介绍到瑞士专利局去作一个技术员。爱因斯坦终身感谢格罗斯曼对他的帮助。在悼念格罗斯曼的信中,他谈到这件事时说,当他大学毕业时,“突然被一切人抛弃,一筹莫展的面对人生。他帮助了我,通过他和他的父亲,我后来才到了哈勒(时任瑞士专利局局长)那里,进了专利局。这有点象救命之恩,没有他我大概不致于饿死,但精神会颓唐起来。”1902年2月21日,爱因斯坦取得了瑞士国籍,并迁居伯尔尼,等待专利局的招聘。1902年6月23日,爱因斯坦正式受聘于专利局,任三级技术员,工作职责是审核申请专利权的各种技术发明创造。1903年,他与大学同学米列娃.玛丽克结婚。1900~1904年,爱因斯坦每年都写出一篇论文,发表于德国《物理学杂志》。头两篇是关于液体表面和电解的热力学,企图给化学以力学的基础,以后发现此路不通,转而研究热力学的力学基础。1901年提出统计力学的一些基本理论,1902~1904年间的三篇论文都属于这一领域。1904年的论文认真探讨了统计力学所预测的涨落现象,发现能量涨落取决于玻尔兹曼常数。它不仅把这一结果用于力学体系和热现象,而且大胆地用于辐射现象,得出辐射能涨落的公式,从而导出维恩位移定律。涨落现象的研究,使他于1905年在辐射理论和分子运动论两方面同时做出重大突破。1905年的奇迹1905年,爱因斯坦在科学史上创造了一个史无前例奇迹。这一年他写了六篇论文,在三月到九月这半年中,利用在专利局每天八小时工作以外的业余时间,在三个领域做出了四个有划时代意义的贡献,他发表了关于光量子说、分子大小测定法、布朗运动理论和狭义相对论这四篇重要论文。1905年3月,爱因斯坦将自己认为正确无误的论文送给了德国《物理年报》编辑部。他腼腆的对编辑说:“如果您能在你们的年报中找到篇幅为我刊出这篇论文,我将感到很愉快。”这篇“被不好意思”送出的论文名叫《关于光的产生和转化的一个推测性观点》。这篇论文把普朗克1900年提出的量子概念推广到光在空间中的传播情况,提出光量子假说。认为:对于时间平均值,光表现为波动;而对于瞬时值,光则表现为粒子性。这是历史上第一次揭示了微观客体的波动性和粒子性的统一,即波粒二象性。在这文章的结尾,他用光量子概念轻而易举的解释了经典物理学无法解释的光电效应,推导出光电子的最大能量同入射光的频率之间的关系。这一关系10年后才由密立根给予实验证实。1921年,爱因斯坦因为“光电效应定律的发现”这一成就而获得了诺贝尔物理学奖。这才仅仅是开始,阿尔伯特·爱因斯坦在光、热、电物理学的三个领域中齐头并进,一发不可收拾。1905年4月,爱因斯坦完成了《分子大小的新测定法》,5月完成了《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》。这是两篇关于布朗运动的研究的论文。爱因斯坦当时的目的是要通过观测由分子运动的涨落现象所产生的悬浮粒子的无规则运动,来测定分子的实际大小,以解决半个多世纪来科学界和哲学界争论不休的原子是否存在的问题。三年后,法国物理学家佩兰以精密的实验证实了爱因斯坦的理论预测。从而无可非议的证明了原子和分子的客观存在,这使最坚决反对原子论的德国化学家、唯能论的创始人奥斯特瓦尔德于1908年主动宣布:“原子假说已经成为一种基础巩固的科学理论”。1905年6月,爱因斯坦完成了开创物理学新纪元的长论文《论运体的电动力学》,完整的提出了狭义相对论。这是爱因斯坦10年酝酿和探索的结果,它在很大程度上解决了19世纪末出现的古典物理学的危机,改变了牛顿力学的时空观念,揭露了物质和能量的相当性,创立了一个全新的物理学世界,是近代物理学领域最伟大的革命。狭义相对论不但可以解释经典物理学所能解释的全部现象,还可以解释一些经典物理学所不能解释的物理现象,并且预言了不少新的效应。狭义相对论最重要的结论是质量守恒原理失去了独立性,他和能量守恒定律融合在一起,质量和能量是可以相互转化的。其他还有比较常讲到的钟慢尺缩、光速不变、光子的静止质量是零等等。而古典力学就成为了相对论力学在低速运动时的一种极限情况。这样,力学和电磁学也就在运动学的基础上统一起来。1905年9月,爱因斯坦写了一篇短文《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》,作为相对论的一个推论。质能相当性是原子核物理学和粒子物理学的理论基础,也为20世纪40年代实现的核能的释放和利用开辟了道路。在这短短的半年时间,爱因斯坦在科学上的突破性成就,可以说是“石破天惊,前无古人”。即使他就此放弃物理学研究,即使他只完成了上述三方面成就的任何一方面,爱因斯坦都会在物理学发展史上留下极其重要的一笔。爱因斯坦拨散了笼罩在“物理学晴空上的乌云”,迎来了物理学更加光辉灿烂的新纪元。广义相对论的探索狭义相对论建立后,爱因斯坦并不感到满足,力图把相对性原理的适用范围推广到非惯性系。他从伽利略发现的引力场中一切物体都具有同一加速度这一古老实验事实找到了突破口,于1907年提出了等效原理。在这一年,他的大学老师、著名几何学家闵可夫斯基提出了狭义相对论的四维空间表示形式,为相对论进一步发展提供了有用的数学工具,可惜爱因斯坦当时并没有认识到它的价值。等效原理的发现,爱因斯坦认为是他一生最愉快的思索,但以后的工作却十分艰苦,并且走了很大的弯路。1911年,他分析了刚性转动圆盘,意识到引力场中欧氏几何并不严格有效。同时还发现洛伦茨变化不是普适的,等效原理只对无限小区域有效……。这时的爱因斯坦已经有了广义相对论的思想,但他还缺乏建立它所必需的数学基础。1912年,爱因斯坦回到苏黎世母校工作。在他的同班同学、母校任数学教授的格罗斯曼帮助下,他在黎曼几何和张量分析中找到了建立广义相对论的数学工具。经过一年的奋力合作,他们于1913年发表了重要论文《广义相对论纲要和引力理论》,提出了引力的度规场理论。这是首次把引力和度规结合起来,使黎曼几何获得实在的物理意义。不过他们当时得到的引力场方程只对线性变换是协变的,还不具有广义相对论原理所要求的任意坐标变换下的协变性。这是由于爱因斯坦当时不熟悉张量运算,错误的认为,只要坚持守恒定律,就必须限制坐标系的选择,为了维护因果性,不得不放弃普遍协变的要求。

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爱因斯坦的七大预言,到底实现几个