第一篇:光电效应(1905年3月)
爱因斯坦指出光是由离散的粒子包——光子组成的,每个光子的能量与其频率成正比(E = hν)。这解释了为什么金属在受到高于阈值频率的光照射时会发射电子,而与强度无关。这证实了普朗克的量子假说,并创立了量子光学。这篇论文,而不是相对论,为爱因斯坦赢得了1921年的诺贝尔物理学奖。
第二篇:布朗运动(1905年5月)
爱因斯坦将悬浮在流体中的粒子的随机运动(布朗运动)计算为分子碰撞的结果,并得出了可测量的预测:粒子的平均平方位移与时间成正比。佩兰在1908年的实验证实,提供了原子物理存在的第一个直接证明,而在1905年,许多物理学家对此仍持怀疑态度。
第三篇:狭义相对论(1905年6月)
从两个公设出发——物理定律在所有惯性系中相同,以及光速在所有参考系中恒定——爱因斯坦推导出了时间膨胀、长度收缩和同时性的相对性。牛顿的绝对空间和时间被废除。这篇论文提交时没有引用任何实验结果。
第四篇:E = mc²(1905年9月)
这篇相对论论文的三页后续报告表明,质量和能量是等价的:E = mc²。少量的质量可以释放出巨大的能量(c² = 9 × 10¹⁶ m²/s²)。核裂变和核聚变正是通过质量转换来释放能量。该方程不仅预示了核武器,还揭示了所有物质都是冻结能量的一种形式。
常见问题
爱因斯坦在1905年的奇迹年里发表了什么?
1905年,爱因斯坦发表了四篇论文:(1)光电效应,将光解释为光子并创立了量子光学;(2)布朗运动,证明了原子的物理存在;(3)狭义相对论,废除了绝对空间和时间;(4)E=mc²,展示了质量和能量的等价性。
爱因斯坦获得了什么诺贝尔奖,原因是什么?
爱因斯坦因发现光电效应定律而获得1921年诺贝尔物理学奖——而不是因为相对论。诺贝尔委员会在1921年认为相对论太具争议性和推测性;该奖项是授予他对比光电效应的光子解释,这一解释已得到实验证实。
爱因斯坦在发表这些论文时已经出名了吗?
不。1905年时,爱因斯坦只是一名26岁的专利局职员,拥有PhD学位但没有学术职位。他发表过几篇小论文。1905年的论文提交给了《物理学年鉴》并被全部发表。认可度是逐渐获得的;狭义相对论最初被大多数物理学家忽视,花了数年时间才被接受。