普朗克發明

1. 愛因斯坦發明有什麼

重要貢獻相對論 狹義相對論的創立： 早在16歲時，愛因斯坦就從書本上了解到光是以很快速度前進的電磁波，他產生了一個想法，如果一個人以光的速度運動，他將看到一幅什麼樣的世界景象呢？他將看不到前進的光，只能看到在空間里振盪著卻停滯不前的電磁場。這種事可能發生嗎？ 與此相聯系，他非常想探討與光波有關的所謂以太的問題。以太這個名詞源於希臘，用以代表組成天上物體的基本元素。17世紀，笛卡爾首次將它引入科學，作為傳播光的媒質。其後，惠更斯進一步發展了以太學說，認為荷載光波的媒介物是以太，它應該充滿包括真空在內的全部空間，並能滲透到通常的物質中。與惠更斯的看法不同，牛頓提出了光的微粒說。牛頓認為，發光體發射出的是以直線運動的微粒粒子流，粒子流沖擊視網膜就引起視覺。18世紀牛頓的微粒說佔了上風，然而到了19世紀，卻是波動說佔了絕對優勢，以太的學說也因此大大發展。當時的看法是，波的傳播要依賴於媒質，因為光可以在真空中傳播，傳播光波的媒質是充滿整個空間的以太，也叫光以太。與此同時，電磁學得到了蓬勃發展，經過麥克斯韋、赫茲等人的努力，形成了成熟的電磁現象的動力學理論——電動力學，並從理論與實踐上將光和電磁現象統一起來，認為光就是一定頻率范圍內的電磁波，從而將光的波動理論與電磁理論統一起來。以太不僅是光波的載體，也成了電磁場的載體。直到19世紀末，人們企圖尋找以太，然而從未在實驗中發現以太。 但是，電動力學遇到了一個重大的問題，就是與牛頓力學所遵從的相對性原理不一致。關於相對性原理的思想，早在伽利略和牛頓時期就已經有了。電磁學的發展最初也是納入牛頓力學的框架，但在解釋運動物體的電磁過程時卻遇到了困難。按照麥克斯韋理論，真空中電磁波的速度，也就是光的速度是一個恆量，然而按照牛頓力學的速度加法原理，不同慣性系的光速不同，這就出現了一個問題：適用於力學的相對性原理是否適用於電磁學？例如，有兩輛汽車，一輛向你駛近，一輛駛離。你看到前一輛車的燈光向你靠近，後一輛車的燈光遠離。按照麥克斯韋的理論，這兩種光的速度相同，汽車的速度在其中不起作用。但根據伽利略理論，這兩項的測量結果不同。向你駛來的車將發出的光加速，即前車的光速=光速+車速；而駛離車的光速較慢，因為後車的光速=光速-車速。麥克斯韋與伽利略關於速度的說法明顯相悖。我們如何解決這一分歧呢？ 19世紀理論物理學達到了巔峰狀態，但其中也隱含著巨大的危機。海王星的發現顯示出牛頓力學無比強大的理論威力，電磁學與力學的統一使物理學顯示出一種形式上的完整，並被譽為「一座庄嚴雄偉的建築體系和動人心弦的美麗的廟堂」。在人們的心目中，古典物理學已經達到了近乎完美的程度。德國著名的物理學家普朗克年輕時曾向他的老師表示要獻身於理論物理學，老師勸他說：「年輕人，物理學是一門已經完成了的科學，不會再有多大的發展了，將一生獻給這門學科，太可惜了。」 愛因斯坦似乎就是那個將構建嶄新的物理學大廈的人。在伯爾尼專利局的日子裡，愛因斯坦廣泛關注物理學界的前沿動態，在許多問題上深入思考，並形成了自己獨特的見解。在十年的探索過程中，愛因斯坦認真研究了麥克斯韋電磁理論，特別是經過赫茲和洛倫茲發展和闡述的電動力學。愛因斯坦堅信電磁理論是完全正確的，但是有一個問題使他不安，這就是絕對參照系以太的存在。他閱讀了許多著作發現，所有人試圖證明以太存在的試驗都是失敗的。經過研究愛因斯坦發現，除了作為絕對參照系和電磁場的荷載物外，以太在洛倫茲理論中已經沒有實際意義。於是他想到：以太絕對參照系是必要的嗎？電磁場一定要有荷載物嗎？ 愛因斯坦喜歡閱讀哲學著作，並從哲學中吸收思想營養，他相信世界的統一性和邏輯的一致性。相對性原理已經在力學中被廣泛證明，但在電動力學中卻無法成立，對於物理學這兩個理論體系在邏輯上的不一致，愛因斯坦提出了懷疑。他認為，相對論原理應該普遍成立，因此電磁理論對於各個慣性系應該具有同樣的形式，但在這里出現了光速的問題。光速是不變的量還是可變的量，成為相對性原理是否普遍成立的首要問題。當時的物理學家一般都相信以太，也就是相信存在著絕對參照系，這是受到牛頓的絕對空間概念的影響。19世紀末，馬赫在所著的《發展中的力學》中，批判了牛頓的絕對時空觀，這給愛因斯坦留下了深刻的印象。 1905年5月的一天，愛因斯坦與一個朋友貝索討論這個已探索了十年的問題，貝索按照馬赫主義的觀點闡述了自己的看法，兩人討論了很久。突然，愛因斯坦領悟到了什麼，回到家經過反復思考，終於想明白了問題。第二天，他又來到貝索家，說：謝謝你，我的問題解決了。原來愛因斯坦想清楚了一件事：時間沒有絕對的定義，時間與光信號的速度有一種不可分割的聯系。他找到了開鎖的鑰匙，經過五個星期的努力工作，愛因斯坦把狹義相對論呈現在人們面前。 1905年6月30日，德國《物理學年鑒》接受了愛因斯坦的論文《論動體的電動力學》，在同年9月的該刊上發表。這篇論文是關於狹義相對論的第一篇文章，它包含了狹義相對論的基本思想和基本內容。狹義相對論所根據的是兩條原理：相對性原理和光速不變原理。愛因斯坦解決問題的出發點，是他堅信相對性原理。伽利略最早闡明過相對性原理的思想，但他沒有對時間和空間給出過明確的定義。牛頓建立力學體系時也講了相對性思想，但又定義了絕對空間、絕對時間和絕對運動，在這個問題上他是矛盾的。而愛因斯坦大大發展了相對性原理，在他看來，根本不存在絕對靜止的空間，同樣不存在絕對同一的時間，所有時間和空間都是和運動的物體聯系在一起的。對於任何一個參照系和坐標系，都只有屬於這個參照系和坐標系的空間和時間。對於一切慣性系，運用該參照系的空間和時間所表達的物理規律，它們的形式都是相同的，這就是相對性原理，嚴格地說是狹義的相對性原理。在這篇文章中，愛因斯坦沒有多討論將光速不變作為基本原理的根據，他提出光速不變是一個大膽的假設，是從電磁理論和相對性原理的要求而提出來的。這篇文章是愛因斯坦多年來思考以太與電動力學問題的結果，他從同時的相對性這一點作為突破口，建立了全新的時間和空間理論，並在新的時空理論基礎上給動體的電動力學以完整的形式，以太不再是必要的，以太漂流是不存在的。 什麼是同時性的相對性？不同地方的兩個事件我們何以知道它是同時發生的呢？一般來說，我們會通過信號來確認。為了得知異地事件的同時性我們就得知道信號的傳遞速度，但如何測出這一速度呢？我們必須測出兩地的空間距離以及信號傳遞所需的時間，空間距離的測量很簡單，麻煩在於測量時間，我們必須假定兩地各有一隻已經對好了的鍾，從兩個鍾的讀數可以知道信號傳播的時間。但我們如何知道異地的鍾對好了呢？答案是還需要一種信號。這個信號能否將鍾對好？如果按照先前的思路，它又需要一種新信號，這樣無窮後退，異地的同時性實際上無法確認。不過有一點是明確的，同時性必與一種信號相聯系，否則我們說這兩件事同時發生是無意義的。 光信號可能是用來對時鍾最合適的信號，但光速非無限大，這樣就產生一個新奇的結論，對於靜止的觀察者同時的兩件事，對於運動的觀察者就不是同時的。我們設想一個高速運行的列車，它的速度接近光速。列車通過站台時，甲站在站台上，有兩道閃電在甲眼前閃過，一道在火車前端，一道在後端，並在火車兩端及平台的相應部位留下痕跡，通過測量，甲與列車兩端的間距相等，得出的結論是，甲是同時看到兩道閃電的。因此對甲來說，收到的兩個光信號在同一時間間隔內傳播同樣的距離，並同時到達他所在位置，這兩起事件必然在同一時間發生，它們是同時的。但對於在列車內部正中央的乙，情況則不同，因為乙與高速運行的列車一同運動，因此他會先截取向著他傳播的前端信號，然後收到從後端傳來的光信號。對乙來說，這兩起事件是不同時的。也就是說，同時性不是絕對的，而取決於觀察者的運動狀態。這一結論否定了牛頓力學中引以為基礎的絕對時間和絕對空間框架。 相對論認為，光速在所有慣性參考系中不變，它是物體運動的最大速度。由於相對論效應，運動物體的長度會變短，運動物體的時間膨脹。但由於日常生活中所遇到的問題，運動速度都是很低的（與光速相比），看不出相對論效應。 愛因斯坦在時空觀的徹底變革的基礎上建立了相對論力學，指出質量隨著速度的增加而增加，當速度接近光速時，質量趨於無窮大。他並且給出了著名的質能關系式：E=mc^2，質能關系式對後來發展的原子能事業起到了指導作用。 廣義相對論的建立： 1905年，愛因斯坦發表了關於狹義相對論的第一篇文章後，並沒有立即引起很大的反響。但是德國物理學的權威人士普朗克注意到了他的文章，認為愛因斯坦的工作可以與哥白尼相媲美，正是由於普朗克的推動，相對論很快成為人們研究和討論的課題，愛因斯坦也受到了學術界的注意。 1907年，愛因斯坦聽從友人的建議，提交了那篇著名的論文申請聯邦工業大學的編外講師職位，但得到的答復是論文無法理解。雖然在德國物理學界愛因斯坦已經很有名氣，但在瑞士，他卻得不到一個大學的教職，許多有名望的人開始為他鳴不平，1908年，愛因斯坦終於得到了編外講師的職位，並在第二年當上了副教授。1912年，愛因斯坦當上了教授，1913年，應普朗克之邀擔任新成立的威廉皇帝物理研究所所長和柏林大學教授。 在此期間，愛因斯坦在考慮將已經建立的相對論推廣，對於他來說，有兩個問題使他不安。第一個是引力問題，狹義相對論對於力學、熱力學和電動力學的物理規律是正確的，但是它不能解釋引力問題。牛頓的引力理論是超距的，兩個物體之間的引力作用在瞬間傳遞，即以無窮大的速度傳遞，這與相對論依據的場的觀點和極限的光速沖突。第二個是非慣性系問題，狹義相對論與以前的物理學規律一樣，都只適用於慣性系。但事實上卻很難找到真正的慣性系。從邏輯上說，一切自然規律不應該局限於慣性系，必須考慮非慣性系。狹義相對論很難解釋所謂的雙生子佯謬，該佯謬說的是，有一對孿生兄弟，哥在宇宙飛船上以接近光速的速度做宇宙航行，根據相對論效應，高速運動的時鍾變慢，等哥哥回來，弟弟已經變得很老了，因為地球上已經經歷了幾十年。而按照相對性原理，飛船相對於地球高速運動，地球相對於飛船也高速運動，弟弟看哥哥變年輕了，哥哥看弟弟也應該年輕了。這個問題簡直沒法回答。實際上，狹義相對論只處理勻速直線運動，而哥哥要回來必須經過一個變速運動過程，這是相對論無法處理的。正在人們忙於理解相對狹義相對論時，愛因斯坦正在接受完成廣義相對論。 1907年，愛因斯坦撰寫了關於狹義相對論的長篇文章《關於相對性原理和由此得出的結論》，在這篇文章中愛因斯坦第一次提到了等效原理，此後，愛因斯坦關於等效原理的思想又不斷發展。他以慣性質量和引力質量成正比的自然規律作為等效原理的根據，提出在無限小的體積中均勻的引力場完全可以代替加速運動的參照系。愛因斯坦並且提出了封閉箱的說法：在一封閉箱中的觀察者，不管用什麼方法也無法確定他究竟是靜止於一個引力場中，還是處在沒有引力場卻在作加速運動的空間中，這是解釋等效原理最常用的說法，而慣性質量與引力質量相等是等效原理一個自然的推論。 1915年11月，愛因斯坦先後向普魯士科學院提交了四篇論文，在這四篇論文中，他提出了新的看法，證明了水星近日點的進動，並給出了正確的引力場方程。至此，廣義相對論的基本問題都解決了，廣義相對論誕生了。1916年，愛因斯坦完成了長篇論文《廣義相對論的基礎》，在這篇文章中，愛因斯坦首先將以前適用於慣性系的相對論稱為狹義相對論，將只對於慣性系物理規律同樣成立的原理稱為狹義相對性原理，並進一步表述了廣義相對性原理：物理學的定律必須對於無論哪種方式運動著的參照系都成立。 愛因斯坦的廣義相對論認為，由於有物質的存在，空間和時間會發生彎曲，而引力場實際上是一個彎曲的時空。愛因斯坦用太陽引力使空間彎曲的理論，很好地解釋了水星近日點進動中一直無法解釋的43秒。廣義相對論的第二大預言是引力紅移，即在強引力場中光譜向紅端移動，20年代，天文學家在天文觀測中證實了這一點。廣義相對論的第三大預言是引力場使光線偏轉，。最靠近地球的大引力場是太陽引力場，愛因斯坦預言，遙遠的星光如果掠過太陽表面將會發生一點七秒的偏轉。1919年，在英國天文學家愛丁頓的鼓動下，英國派出了兩支遠征隊分赴兩地觀察日全食，經過認真的研究得出最後的結論是：星光在太陽附近的確發生了一點七秒的偏轉。英國皇家學會和皇家天文學會正式宣讀了觀測報告，確認廣義相對論的結論是正確的。會上，著名物理學家、皇家學會會長湯姆孫說：「這是自從牛頓時代以來所取得的關於萬有引力理論的最重大的成果」，「愛因斯坦的相對論是人類思想最偉大的成果之一」。愛因斯坦成了新聞人物，他在1916年寫了一本通俗介紹相對論的書《狹義與廣義相對論淺說》，到1922年已經再版了40次，還被譯成了十幾種文字，廣為流傳。 相對論的意義： 狹義相對論和廣義相對論建立以來，已經過去了很長時間，它經受住了實踐和歷史的考驗，是人們普遍承認的真理。相對論對於現代物理學的發展和現代人類思想的發展都有巨大的影響。 相對論從邏輯思想上統一了經典物理學，使經典物理學成為一個完美的科學體系。狹義相對論在狹義相對性原理的基礎上統一了牛頓力學和麥克斯韋電動力學兩個體系，指出它們都服從狹義相對性原理，都是對洛倫茲變換協變的，牛頓力學只不過是物體在低速運動下很好的近似規律。廣義相對論又在廣義協變的基礎上，通過等效原理，建立了局域慣性長與普遍參照系數之間的關系，得到了所有物理規律的廣義協變形式，並建立了廣義協變的引力理論，而牛頓引力理論只是它的一級近似。這就從根本上解決了以前物理學只限於慣性系數的問題，從邏輯上得到了合理的安排。相對論嚴格地考察了時間、空間、物質和運動這些物理學的基本概念，給出了科學而系統的時空觀和物質觀，從而使物理學在邏輯上成為完美的科學體系。 狹義相對論給出了物體在高速運動下的運動規律，並提示了質量與能量相當，給出了質能關系式。這兩項成果對低速運動的宏觀物體並不明顯，但在研究微觀粒子時卻顯示了極端的重要性。因為微觀粒子的運動速度一般都比較快，有的接近甚至達到光速，所以粒子的物理學離不開相對論。質能關系式不僅為量子理論的建立和發展創造了必要的條件，而且為原子核物理學的發展和應用提供了根據。 對於愛因斯坦引入的這些全新的概念，當時地球上大部分物理學家，其中包括相對論變換關系的奠基人洛侖茲，都覺得難以接受。甚至有人說「當時全世界只有兩個半人懂相對論」。舊的思想方法的障礙，使這一新的物理理論直到一代人之後才為廣大物理學家所熟悉，就連瑞典皇家科學院，1922年把諾貝爾物理學獎授予愛因斯坦時，也只是說「由於他對理論物理學的貢獻，更由於他發現了光電效應的定律。」對愛因斯坦的諾貝爾物理學獎頒獎辭中竟然對於愛因斯坦的相對論隻字未提。 E＝mc^2 物質不滅定律，說的是物質的質量不滅；能量守恆定律，說的是物質的能量守恆。（信息守恆定律） 雖然這兩條偉大的定律相繼被人們發現了，但是人們以為這是兩個風馬牛不相關的定律，各自說明了不同的自然規律。甚至有人以為，物質不滅定律是一條化學定律，能量守恆定律是一條物理定律，它們分屬於不同的科學范疇。 愛因斯坦認為，物質的質量是慣性的量度，能量是運動的量度；能量與質量並不是彼此孤立的，而是互相聯系的，不可分割的。物體質量的改變，會使能量發生相應的改變；而物體能量的改變，也會使質量發生相應的改變。 在狹義相對論中，愛因斯坦提出了著名的質能公式：E＝mc^2 （這里的E代表物體的能量，m代表物體的質量，c代表光的速度，即3×10^8m/s）。 愛因斯坦的理論，最初受到許多人的反對，就連當時一些著名物理學家也對這位年青人的論文表示懷疑。然而，隨著科學的發展，大量的科學實驗證明愛因斯坦的理論是正確的，愛因斯坦才一躍而成為世界著名的科學家，成為20世紀世界最偉大的科學家。 愛因斯坦的質能關系公式，正確地解釋了各種原子核反應：就拿 氦 4 來說，它的原子核是由2個質子和2個中子組成的。照理，氦4原子核的質量就等於2個質子和2個中子質量之和。實際上，這樣的算術並不成立，氦核的質量比2個質子、2個中子質量之和少了0.0302原子質量單位[57]！這是為什麼呢？因為當2個氘[]核（每個氘核都含有1個質子、1個中子）聚合成1個氦4原子核時，釋放出大量的原子能。生成1克氦4原子時，大約放出2.7×10^12焦耳的原子能。正因為這樣，氦4原子核的質量減少了。 這個例子生動地說明：在2個氘原子核聚合成1個氦4原子核時，似乎質量並不守恆，也就是氦4原子核的質量並不等於2個氘核質量之和。然而，用質能關系公式計算，氦4原子核失去的質量，恰巧等於因反應時釋放出原子能而減少的質量！ 這樣一來，愛因斯坦就從更新的高度，闡明了物質不滅定律和能量守恆定律的實質，指出了兩條定律之間的密切關系，使人類對大自然的認識又深了一步。 光電效應 光照射到某些物質上，引起物質的電性質發生變化。這類光致電變的現象被人們統稱為光電效應（Photoelectric effect）。 光電效應分為光電子發射、光電導效應和光生伏特效應。前一種現象發生在物體表面，又稱外光電效應。後兩種現象發生在物體內部，稱為內光電效應。 赫茲於1887年發現光電效應，愛因斯坦第一個成功的解釋了光電效應。金屬表面在光輻照作用下發射電子的效應，發射出來的電子叫做光電子。光波長小於某一臨界值時方能發射電子，即極限波長，對應的光的頻率叫做極限頻率。臨界值取決於金屬材料，而發射電子的能量取決於光的波長而與光強度無關，這一點無法用光的波動性解釋。還有一點與光的波動性相矛盾，即光電效應的瞬時性，按波動性理論，如果入射光較弱，照射的時間要長一些，金屬中的電子才能積累住足夠的能量，飛出金屬表面。可事實是，只要光的頻率高於金屬的極限頻率，光的亮度無論強弱，光子的產生都幾乎是瞬時的，不超過十的負九次方秒。正確的解釋是光必定是由與波長有關的嚴格規定的能量單位(即光子或光量子)所組成。 光電效應里，電子的射出方向不是完全定向的，只是大部分都垂直於金屬表面射出，與光照方向無關 ,光是電磁波，但是光是高頻震盪的正交電磁場，振幅很小，不會對電子射出方向產生影響。 1905年，愛因斯坦提出光子假設，成功解釋了光電效應，因此獲得1921年諾貝爾物理獎。 「上帝不擲骰子」 愛因斯坦曾經是量子力學的催生者之一，但是他不滿意量子力學的後續發展，愛因斯坦始終認為「量子力學（以玻恩為首的哥本哈根詮釋：「基本上，量子系統的描述是機率的。一個事件的機率是波函數的絕對值平方。」）不完整」，但苦於沒有好的解說樣板，也就有了著名的「上帝不擲骰子」的否定式吶喊！其實，愛因斯坦的直覺是對的，決定論的量子詮釋才是「量子論詮釋」的本真、根源。愛因斯坦到過世前都沒有接受量子力學是一個完備的理論。愛因斯坦還有另一個名言：「月亮是否只在你看著他的時候才存在？」 宇宙常數 愛因斯坦在提出相對論的時候，曾將宇宙常數（為了解釋物質密度不為零的靜態宇宙的存在﹐他在引力場方程中引進一個與度規張量成比例的項﹐用符號Λ 表示。該比例常數很小﹐在銀河系尺度范圍可忽略不計。只在宇宙尺度下﹐Λ 才可能有意義﹐所以叫作宇宙常數。即所謂的反引力的固定數值）代入他的方程。他認為，有一種反引力，能與引力平衡，促使宇宙有限而靜態。當哈勃得意洋洋的在天文望遠鏡展示給愛因斯坦看時，愛因斯坦慚愧極了，他說：「這是我一生所犯下的最大錯誤。」宇宙是膨脹著的！哈勃等認為，反引力是不存在的，由於星系間的引力，促使膨脹速度越來越慢。 那麼，愛因斯坦就完全錯了嗎？不。星系間有一種扭旋的力，促使宇宙不斷膨脹，即暗能量。70億年前，它們「戰勝」了暗物質，成為宇宙的主宰。最新研究表明，按質量成份（只算實質量，不算虛物質）計算，暗物質和暗能量約占宇宙96%。看來，宇宙將不斷加速膨脹，直至解體死亡。（目前也有其它說法，爭議不休）。宇宙常數雖存在，但反引力的值遠超過引力。也難怪這位倔強的物理學家與波爾在量子力學的爭論：「上帝是不擲骰子的！」（不要指揮上帝如何決定宇宙的命運） 林德饒有風趣的說：「現在，我終於明白，為什麼他（愛因斯坦）這么喜歡這個理論，多年後依然研究宇宙常數，宇宙常數依然是當今物理學最大的疑問之一。」

2. 愛因斯坦有哪些發明

愛因斯坦不是發明家，所以他沒有發明過什麼。他是提出了很多理論 比如《相對論》，很多東西都是在他的理論上發明的。他是一位物理學家，主要進行物理理論研究，有許多傑出的物理成就。愛因斯坦的成就如下：

愛因斯坦提出了相對論、廣義相對論；發現了光電效應，對能量守恆定律進行了更加突出的研究。

雖然這兩條偉大的定律相繼被人們發現了，但是人們以為這是兩個風馬牛不相關的定律，各自說明了不同的自然規律。甚至有人以為，物質不滅定律是一條化學定律，能量守恆定律是一條物理定律，它們分屬於不同的科學范疇。

愛因斯坦認為，物質的質量是慣性的量度，能量是運動的量度；能量與質量並不是彼此孤立的，而是互相聯系的，不可分割的。物體質量的改變，會使能量發生相應的改變；而物體能量的改變，也會使質量發生相應的改變。

在狹義相對論中，愛因斯坦提出了著名的質能公式：E=mc²（E代表能量，m代表質量，c代表光的速度，近似值為3×10^8m/s，這說明能量可以用增加質量的方法創造！）。

拓展資料：

阿爾伯特·愛因斯坦(1879.3.14-1955.4.18)猶太裔物理學家。愛因斯坦是和平主義者和人道主義者，晚年成為民主社會主義者。他曾經說：「我認為甘地的觀點是我們這個時期所有政治家中最高明的。我們應該朝著他的精神方向努力：不是通過暴力達到我們的目的，而是不同你認為邪惡的勢力結盟。」愛因斯坦反對共產主義、麥卡錫主義和種族主義。他還是德國自由民主黨的建立者之一。

3. 愛因斯坦的發明

年 月 日清晨，巴西南部一個叫做索不拉爾的偏僻村莊里。太陽剛剛升起。上帝賜予了當地人永久的寧靜，在他們眼中，世界不過是藍天，麥田，草原，綿羊，僅此而已。甚至剛結束的硝煙彌漫的第一次世界大戰彷彿也是天邊的傳說。
但他們還是一大早就被人吵醒了，門口來了一隊行裝古怪的外國人。有的操著蹩足的葡萄牙語向他們問好，有的打著手勢借水喝，更多人在忙著架設天文望遠鏡和照相機。
中午時分，燦爛的陽光慢慢開始變暗，本世紀一次著名的日全食發生了。圍觀的人群騷動了起來，紛紛在胸口畫著十字，有人急忙去找牧師，而那些外國人則胸有成竹地開始進行觀測。
他們是一支天文觀測隊，來自遙遠的英國，此行的目的是驗證一個德國人的奇怪理論。
很快數據得到了處理，而且底片也沖出來了。
領隊的教授是一個標準的英格蘭紳士，雖然紳士們最推崇沉著冷靜的作風，但是教授的目光明顯流露出期待和不安。當他將濕漉漉的底片放在燈下時，很快教授先生的手連同大鬍子都激動地抖了起來，宇宙有界還是無界，我們所屬的空間平直還是彎曲，牛頓思想勝利還是被顛覆，都取決這幾張小小的底片了。他深吸一口氣，睜大了眼睛。
很快，即使離屋子五十米以外的地方都可以聽到一聲毫無風度的嚎叫：「我的上帝，難道那個叫愛因斯坦的德國人到底說中了？！」
在兩張重疊的底片上可以清晰地看到一條筆直的星光在穿過陰影中的太陽時，竟然發生了偏轉，偏轉角是 秒。

英國皇家學會的大廳里，坐滿了英倫三島的科學精英。他們有的可能意識到這會是個不平凡的日子，特地換上節日才穿的西裝。
當大會主席湯姆遜爵士，扶了扶眼鏡，慢吞吞地宣布這次大會的議題是《廣義相對論在天文學上的驗證》時，底下的學者們就開始竊竊私語，而後聲音愈來愈大，有的甚至不等主持人的召喚隔著橡木桌就站起來大聲辯論，湯姆生幾次搖鈴試圖控制局勢都未成功，他遺憾地搖搖頭，向旁邊的幾位委員尷尬地笑笑。
但是當著名的天文學家愛丁頓勛爵，這次天文測量的總領隊出席在會場時，下面頓時靜了下來。他滿臉風塵，聲音低啞而且發言簡短，但縱使會場離他最遠的人也聽清了這樣幾句，「……鐵一般的事實……光線彎曲了……與愛因斯坦博士的計算結果完全一致……」
會議開到很晚，沒人提前退出會場，甚至沒有人站起來發言。鮮紅的地毯，昏黃搖曳的燭光，將沉思中的學者們的臉襯得或明或暗。沒人感到飢餓，沒人感到倦意，更為糟糕的是工作人員似乎也受上了物理學家風范的影響，粗心得連晚餐也忘了上。但人們根本顧不上這些，從白發班駁的老學究，到頗富朝氣的新銳，都在默默地思考著，激動著。
無論是贊成派還是反對派，都清楚這的確是重要的一天，不僅二十世紀物理學的一代巨人就此崛起，而且是他，愛因斯坦，親手掄起大槌，將牛頓苦心創建，業已竣工百年的經典物理學的大廈砸開第一道裂紋。
牛頓也錯了？物理學就此混亂？末日就此到來？呵，依撒克•牛頓，我們心中的神祗，我們都是你忠實的追隨者，你會怎樣指示我們呢？人們紛紛把目光投向大廳正中牛頓的巨幅畫像上。
牛頓不說話，他只是高深莫測地笑著。

在倫敦，第二天影響甚大的《泰晤士報》頭版頭條的報道是《光線彎曲了，牛頓神話的破滅》，盛贊愛因斯坦是繼牛頓之後的最偉大的物理學家，他更正了人類的時空觀，拓展了人類的思維世界，並且斷言他的相對論產生的影響決不會只囿於二十世紀。很快，從躑躅在倫敦街頭的商販，到面目黝黑的煤炭工人，都隱約知道了科學界最近發生了驚天動地的事，至於對其它人有什麼影響，一時還領悟不到。畢竟，這離相對論的副產品之一——原子彈的誕生，還有漫長的二十六年。
在大西洋彼岸的紐約，慣用嘩眾取寵手法的《紐約時報》的頭條標題是「俄國爆發革命」，但接下去以更大的標題寫道：「愛因斯坦的勝利」，「恆星在不在它們應在的位置上出現，但是似乎不必擔心。」按照他們的報道，公眾們已開始懷疑九九乘法表的正確性，學生們則開始拒絕作幾何題，又據稱，愛因斯坦在把他的著作交付出版商時，警告說全世界僅有 個人懂相對論，但出版商樂於承擔這個風險。
在巴黎，沙龍里「相對論」立時成了最時髦的詞語。雍容的女貴族可以一邊撫著懷中的哈巴狗，一邊和女友們眉飛色舞地談論「相對論」，如同在談論昨夜剛上演的歌劇。她們並不需要紙和筆。
在柏林，官方機構正在為難是否宣傳這位並不是日耳曼人而是猶太人的傳奇科學家的時候，大街小巷的啤酒館里的人都在神秘而興奮地談論著愛因斯坦和他的相對論。是的，自從一戰以德國的慘敗而告終後，很久沒有這樣激動人心的話題了。一個德國人能受到戰勝國的推崇，真是少見。一夜之間，即使是小學生也把愛因斯坦那著名的公式寫入了練習簿。
第一次世界大戰的硝煙剛剛散盡。為民族主義所鼓動的人們在狂歡或狂悲過後，卻發現轟轟烈烈的一戰除了大口徑重炮，齊柏林飛艇，滿目瘡痍的建築物和以百萬計親人充當的炮灰以外，委實沒有剩下什麼。理性終於在人們的冷靜中回歸，科學再度被擺上至高無上的地位。
不管怎麼講， 年的愛因斯坦如日中天。
街頭的電車剛剛停穩，就下來一個穿褐色風衣，頭發凌亂的中年人。剛才在電車上，警惕的售票員幾乎把他認作小偷，因為他實在很少見這種脖子上扎著領帶，腳下穿著拖鞋的人。不過要是他知道這就是大名鼎鼎的愛因斯坦教授，一定會驚訝得說不出話的。愛因斯坦先生剛剛從他朋友洛侖茲教授的電報里得知廣義相對論被證實的消息，他不過微微一笑，自然，一切都在意料中了。
心情畢竟很好，他邊走邊哼著舒伯特的小夜曲，但是沒過多久聲音就小了下去。愛因斯坦，這位歷史上出名的智者，又一次晃著碩大的頭腦陷入沉思，他在想些什麼呢……

年 月 日，阿爾伯特•愛因斯坦誕生於德國南部一個寧靜的小城烏爾姆。和牛頓一樣，這個註定要震撼世界的人的童年並未有任何特異之處。
他的父親海爾曼•愛因斯坦雖說是一位商人，但是他年青在學校里展現的數學方面的才華是有目共睹的。而他的母親艾爾莎則是音樂愛好者，並經常在家庭聚會大聲朗誦席勒的詩篇。父親的數學才華加上母親的藝術天賦，照理小愛因斯坦應該聰穎過人。然而這個孩子天生沉默寡言，以致憂心的母親一度懷疑他是否有智力障礙。
但是當他的母親奏起鋼琴時，小愛因斯坦就會側過腦袋傾聽。他的湛藍的目光顯得很是深邃，孩子顯然是聽懂了。這就是美呀。也許他畢生所追求的自然界和諧的美就根源於此。
很快愛因斯坦就發現小城的環境並不適合他。彎曲而狹窄的街道，庄嚴的哥特式教堂，威武雄壯的炮台，這里似乎更適宜培養出一批熱血的日耳曼戰士，而不是他這種視自由為生命的思想家。在宏大的閱兵式上，普魯士軍官刻板的軍令，士兵們單調的步伐，往往成為孩童們模仿的對像。而這時可憐的愛因斯坦緊張地抓住大人的手，他要回家。軍號和刺刀是他厭惡了一生的東西。
在學校的情況似乎也妙不到哪裡去。他是一個猶太人，而歐洲排猶的習俗由來已久。周圍同學有意無意的傷害，使小愛因斯坦更加孤僻。老師們也沒有注意到蜷在教室一角的他，在老師看來，不能掌握拉丁文語法的孩子是沒有前途的，而且小愛因斯坦回答問題時總顯得很遲鈍。他們並不能理解這是愛因斯坦思考比同齡人深刻得多的緣故。
這期間也發生了觸及愛因斯坦終生的事。
他的父親送給小愛因斯坦一個羅盤針。不管他怎麼撥動指針，它永遠只朝一個方向。這在大人們看來是司空見慣，但在孩子的眼裡充滿了神奇，一定有什麼神秘的力在推動它，怎麼才能找到這種力呢？孩子為這苦惱了一段時間。
在他升入中學的時候，他第一次接觸到了幾何。這更是一個充滿魔力的世界。書上各種復雜的定理歸根到底由幾個公理推論而出，一切是那麼的簡明，而證明過程又嚴格得無可挑剔，自然界有它獨特的秩序美。
更令小愛因斯坦驚奇的是自然界竟也會騙人！人們通過粗淺的直覺經驗得來的結論往往是那麼的不可靠。上帝不僅淘氣，而且吝嗇，他經常會把真理像皮球一樣踢向更深處，然後轉過身向人們扮個鬼臉。人類對真理的追尋如同與上帝的角力。」或許我們對世界的看法根本就有偏差，因為它不過是建立在幾個公理之上的，如果這些公理本身也有漏洞呢？」當小愛因斯坦擺弄著圓規和三角板的時候，心中升起這樣的念頭。當然他沒有說出來，說出來也只會導致大人緊張地伸出手去摸他的額頭，沒有人相信若干年後這個羸弱的孩子會輕輕掀翻整個人類的世界觀。
對於愛因斯坦而言，長期音樂的熏陶賦予他美感與想像，對常見事物的深思訓練了他的洞察力，而幾何題迷宮一樣的推理使他的思路更加縝密。他無疑是幸運的。
然而愛因斯坦還是不能足夠敏銳地回答老師的問題而遭白眼，還是不得不交出自己精心製作卻依舊醜陋的泥捏小板凳而遭同學們嘲笑，拉丁語的課文念得結結巴巴，算術考試也由於馬虎而錯誤百出，整個少年時代，學業不過平平。

從 年到 年，愛因斯坦求學於瑞士蘇黎士工業大學，這是他一生中十分平靜和愜意的地方。
瑞士立國數百年，自由的氛圍歐洲無國可及。愛因斯坦在這里聽不到士兵們無休止的沖殺聲，空氣清新，陽光也分外的和媚，即使巡邏在街頭的警察也是步履緩慢，眼角蘊含著笑意。
在這里，愛因斯坦的自由散漫發揮到極致。他可以穿著拖鞋進出教室，可以蓬頭垢面地整天窩在實驗室，可以和同學們在一起自由討論，可以不去上自己不喜歡的課。他甚至對數學這樣重要的課都去敷衍。在他當時看來，物理世界是簡單而優美的，上帝只垂青 、 、 、 ……，而數學只是徒增形式上的復雜。這甚至影響他多年以後的研究工作。
用現在的眼光看來，當時無論數學還是物理都發展得遠不夠充分。到二十世紀末，我們才發現數學和物理交叉愈來愈深。以前只是物理簡單地從數學中尋找工具，而現在甚至物理可以導致數學中的突破。
我記得在一次報告中，諾貝爾物理獎獲得者李政道博士伸出雙手，這樣說道：「物理學和數學猶如一根樹枝上的兩片葉子。」
可是一般說來，極富洞察力具有哲學家氣質的人，並不一定很勝任細瑣而又精密，邏輯性強的數學推理工作。
從來沒有人能兼兩者之長，牛頓不能，愛因斯坦也不能。
更主要的是愛因斯坦發現展現他面前的數學分支繁復，數論，幾何，拓撲等等，任意一門就會耗盡一生的精力。這情形猶如布里丹之驢。這頭可憐的驢子因為擺在它面前的兩堆稻草同樣厚而無法選取吃哪一堆，最終活活餓死。
但是，愛因斯坦很快就要為自己的選擇付出代價了。考試之前，他對著自己散亂不堪的筆記發愣。幸好他的老朋友格羅斯曼先生是一個生來與愛因斯坦處處相反的人，他的筆記和他的人一樣，光鮮齊整，一絲不苟。當愛因斯坦在發展廣義相對論時發現幾何知識欠缺而找其時已為數學教授的格羅斯曼援手時，這已經是十幾年以後的事了。
愛因斯坦用格羅斯曼的筆記馬虎對付了考試，但這並未改變老師對他的看法。在教授們眼中，他懶惰無比，性格怪僻，而且他是唯一與教授打招呼用「喂」的學生。這也是愛因斯坦雖然聰明絕頂，卻不諳世事，天真得如同孩子的緣故。
他的數學老師閔可夫斯基看見愛因斯坦從實驗室裡衣冠不整地跑出來，便將他擋住：
「愛因斯坦，你也許是個聰明人，但你決不適合搞物理，為什麼你不嘗試一下其它職業，比如學醫或者法律呢？」
「也許吧。」愛因斯坦淡淡地回答道。
僅僅幾年後，閔可夫斯基為他「並不勤勞」的學生的狹義相對論搖旗吶喊，並為此名動四海時，一位記者不合時宜地問道：
「教授先生，您何以曾斷言愛因斯坦不適合從事物理工作呢？」
「他太懶了，至少在當時。」教授聳聳肩。
不幸的是這位閔可夫斯基先生不久就身纏沉痾，臨死前曾大發感慨：在相對論剛出世的年月就死去，真是可惜呀。

也不能說愛因斯坦在這幾年無所事事，他主要的精力花在實驗室里，當時全世界的物理學家都在疲於奔命地尋找以太，他也曾設計過幾個實驗，顯而易見，簡陋的條件和根本不存在的以太使他的努力徒勞。
他也經常和他的朋友們去一個叫做「都會」的咖啡廳。他們在這里經常進行哲學話題的探討，一次同學介紹了馬赫的作品《力學》給他。馬赫是對牛頓的經典力學開炮的第一人，他尖銳地抨擊了牛頓絕對空間和絕對時間的觀念。
愛因斯坦如獲至寶，馬上拿回去通宵閱讀。馬赫的思想赫然如黑夜中的明星，空間也是絕對的，時間也是絕對的，既然都是絕對而孤立的，那麼我們怎麼能感覺到時間和空間的存在呢？
夜已經很深了，愛因斯坦屋內的燈光依舊閃爍，這位思想的巨人，又開始磨礪他的曠世利劍了。

當愛因斯坦走出校門，卻悲慘地發現自己畢業即失業，而且父親在義大利辦的公司也破了產，絲毫幫不上忙。他曾努力地申請留在蘇黎士工業學院教書，但是高高在上的教授們冷漠地拒絕了他。沒有人喜歡一個離經叛道的鬥士。
秋天晚上的瑞士已頗見寒意了，我們的愛因斯坦先生披著深色的風衣，手中的舊皮箱里盛著全部的家當，涼風拂著亂發，靜靜地走在漫長的街道上，路燈劃下斜斜的影子。
真是安靜呀，事實上終其一生，愛因斯坦都是在這種靜謐中度過，這不僅是指外部環境上的，更是他內心深處的。無論他是在日內瓦時的窮困潦倒，或是在柏林時的譽滿全球，還是在普林斯頓時的無人喝彩，孤獨的感覺始終如影身隨。
後來他曾反復說過自己最希望的職業是看守燈塔，洶涌而漆黑的海面上一盞明燈，指引了航船的同時也照亮了自己的內心，那裡更像是一間祈禱室，可以靜靜地聆聽上帝的指示。他甚至不願意接受作為教授這項職業所領的薪水，而寧願把物理學研究作為業余愛好。看來顯然是受了中世紀的大哲學家斯賓諾沙的影響，這位先哲的正式職業是在荷蘭阿姆斯特丹的一家偏僻的眼睛店裡磨鏡片。
可是現在真是發愁呀，轆轆的飢腸，妻子焦灼期盼的眼睛，還有她肚裡的孩子……
迎面刮來一張殘破的報紙，愛因斯坦沒精打采地一瞥，上面印著份招聘啟事：「伯爾尼專利局，徵聘二級工程師，須受高等教育，精通機械工程或物理學……」
愛因斯坦眼睛一亮。

很快伯爾尼專利局的職員們迎來了一位新同事，這位同事似乎格外地忙。工作十分賣力不說，還經常和夫人一起排隊買麵包，或者推著嬰兒車在公園閑轉，而在上班時還偷偷地在紙上寫寫畫畫。幸虧他的上司一點兒也不知道這位年輕的專利審查員完成任務是多麼迅速，不然他這種拙劣的表演很快就會露餡的。
其時已經是 年，愛因斯坦 歲。當時他久已遠離的物理學界正處於更大的混亂中，尋找以太的實驗徹底失敗，一些物理學家提出種種解釋。比如愛爾蘭物理學家斐茲傑諾提出，運動的物體可能因為以太風壓縮而變短，但這遭到更多人的反駁。不僅如此，幾年以前，倫琴發現的 射線更使人覺察到物質內部有更為基本的結構，而普朗克在 年提出的量子論，也已經掀開了物理學新的篇章，只是當時沒有人意識到罷了。無論怎樣，用「山雨欲來風滿樓」來形容當時的情形是再恰當不過的。
然而愛因斯坦在學術上處於十分封閉的狀態，他沒有機會聽取報告，也沒機會參加學院的討論班，和他交往頻繁的不過是一些民間物理學愛好者。但是這並不能阻止他向物理學的塔尖邁進。
他一直在苦思「以太之迷」，而且他走的道路與所有人的都不同。還在他中學的時候，他一度對邁克斯韋的電磁理論崇拜之致。這並不是因為它能解決很多實際問題，比如導致電磁波的發現。愛因斯坦看中的是公式本身具有完美的對稱性，但是顯然這種協變性與牛頓的經典理論是相沖突的。
比方說，按照牛頓力學的觀點，如果一個人站在速度為 的車上以相對於車以 的速度向前拋出一個皮球，在地面靜止的人來看，球的速度是 加 等於 。任何初通物理的人都會得出這個結論。然而，我們知道光也是一種電磁波，它在真空中的速度是 ，如果那個站在車上的人拿的是支手電筒，那麼在地面上的人看來，光的速度是多少呢，還是 加上 嗎？還能簡單地疊加嗎？
要是你以 的速度追上一束光，你會看到怎樣的景象呢，你會看到光波在原地不動地抖動嗎？
愛因斯坦進行了一次冒險，他寧願為了從對稱性這種單純的美學觀點出發，而放棄掉人們習以為常的經驗。他也是信仰上帝的，但他不是信仰那個只手捏控人類命運的上帝，而是那個在萬物的有序和諧中顯示出來的上帝。

我們稱之為冒險，是因為僅僅在幾十年後，兩個在美國留學的年青人在研究基本粒子中「 之迷」的時候，提出的「在弱相互作用中宇稱不守恆」理論，簡單地說就是對稱性的破壞，在當時激起軒然大波，按照普通美國人的解釋是他們又推翻了愛因斯坦的相對論。事實上推翻的不是相對論，而是從古希臘文明以來人們對自然界恆久抱有的美麗幻想。彷彿無數物理學家費勁心機終於戰戰兢兢揭開上帝——這位夢中情人頭上的面紗，卻失望地看到一張坑坑窪窪的老嫗的臉。
這兩個值得全人類驕傲的年青人都是中國人，他們一個叫李政道，一個叫揚振寧。

觀念上的重大修改無疑引起很多麻煩，對於新觀念的創始人來說更是如此。很快愛因斯坦的頭腦里塞滿了以太，量子，時間，空間這些東西，以至於給他的孩子小漢斯拿著奶瓶餵奶時也時常走神。而邏輯上的混亂讓愛因斯坦更是無所適從。
他疲倦地從辦公室回到家裡，頭腦里天旋地轉，然而憑直覺愛因斯坦逐步認定有種極平常的經驗在作祟，究竟是什麼呢？他越想越困，眼睛慢慢快要闔上了，這時，廚房裡傳來妻子米列娃的呼喚，「阿爾伯特，吃飯的時間到了，還不快收拾桌子？」
「時間！？」宛如流星劃過腦際，愛因斯坦幾乎從椅子上跳將下來。他匆匆翻開牛頓的《自然科學的哲學原理》。在上面牛頓以確鑿的口氣寫道：
「絕對空間就其本性來說與外界任何事物毫無關系，它永遠是同一的，不動的。」
「絕對的，真實的數學時間本身按其本性來說是均勻流逝的，與外界的任何事物無關。」
「在運動系和靜止系坐標變換時，顯然，時間是不變的。」
不會是這樣的，一定不是這樣，愛因斯坦一邊埋著頭，一邊踱著步，一個在運動著的車上的人看到的時間，與在地上靜止的人看到的時間未必相同，嘿嘿，根本不存在絕對的空間和絕對的時間，既然如此，我們費力尋找的以太，刻意想測量出地球相對於絕對空間的速度，都是徒然。以太不是找不到，而是根本就不存在！！

在一個月內，名不見經傳的愛因斯坦向德國最有聲望的雜志《物理學年鑒》 發表了四篇論文。他挑出分量最輕的一篇，內容是通過中性物質的稀溶液的擴散和內摩擦來測定原子的大小，寄給了他的母校蘇黎士聯邦工業學院，毫不費力地取得了博士學位。另一篇是關於研究懸浮微粒的布朗運動的，也開辟了一個新方向。
第三篇是著名的光電效應，歷史上第一次提出光量子的理論，在發展與相對論並稱二十世紀物理學兩大基石的量子力學中意義重大，幾年後單憑此而不是相對論就獲得諾貝爾物理獎。其實就愛因斯坦的貢獻來看，一生完全可以五次登上諾貝爾獎的領獎台。光量子理論；狹義相對論；廣義相對論；統計物理中的玻色——愛因斯坦凝聚；還有我們熟悉的激光的理論工作也歸功於他。
第四篇的論文名字很樸素，叫《論運動物體的電動力學》。然而稍通物理學史的人都知道這是一篇驚世駭俗的文章，它宣布了狹義相對論的誕生。在這篇文章里，愛因斯坦沒有賣弄令人目眩的數學技巧，平實而又深刻是愛因斯坦論文的一貫風格。讀懂它並不需要高深的數學知識，但更需要革命性的思想和與日常經驗決裂的勇氣，尤其是在當時。
愛因斯坦提出的假設很簡單，第一，我們無法確定相對靜止的物體到底是處於靜止狀態還是勻速運動狀態。因為絕對靜止的空間不存在了，一切靜止都是相對的。第二，光在真空中的速度永遠不變而且不可超越，它與光源的速度無關。也即，對於站在地面上的人看， 的車上發出的光和即使以光速飛行的火箭（當然是不可能的）上發出的光的速度是一樣的，均為 。
從這兩個假設出發首先得出的古怪結論是：所謂「同時」是相對的！假設我們站在地面上，一架飛機從我們面前勻速飛過。在我們地面上的人看來，我們右邊的人揮起手的「同時」左邊的人彎下腰，而在飛機上的人則堅決不這樣認為，他們認為我們右邊的人先揮手，而左邊的人後彎腰。與此相反，在飛機上的人認定機頭處空中小姐不小心打破只碟子的「同時」機尾處的乘客點燃支香煙，而地面上的人異口同聲地說碟子先落在地上然後香煙才被點著。
荒謬嗎？我奉勸各位不要帶著秒錶上飛機一證真偽，因為「同時」事件在另一群人眼中的時間差是千萬分之一秒，你可不具備那個反應能力。而這又是由於飛機的速度盡管達到幾百米每秒，比起光的速度， ，還是望塵莫及的。不過這樣也不錯，至少平時說「這兩件事同時發生」時不用再地加上諸如「在我們這群相對靜止的人看來」之類的復雜狀語了。
為了更好地解釋狹義相對論，愛因斯坦設計了一個著名的思想實驗。所謂思想實驗，就是在地球上的實驗室無法實現的條件下作的假想實驗，因為跨入二十世紀以來，人們對通常狀態下的物質研究幾乎窮盡，動輒就研究絕對零度的低溫或者上億度的高溫，速度接近光速的運動或者萬萬分之一米長度的空間。這對愛因斯坦這位思想大師來說輕車熟路，並很快成為他在學術上進攻或者防守的利器。
愛因斯坦這樣假設：」觀察者 站在鐵路邊上，在沿火車前進方向上有一個點 ，在運動相反方向同樣距離上有一點 ，某一時刻 和 同時閃電，觀察者 自然認定這兩個點是同時閃光的，因為光的傳播速度不變，而他又恰好站在兩個閃光點的中心。」
「假定在閃電時，有一列車從 點到 點方向運動。在兩道閃電的一剎那，在火車內的觀察者 恰好在與地面觀察者 相對的位置上，但 正向閃光點 運行，而離開閃光點 ，自然他看到 點的閃光比 點的早，但他知道他是在運動中的，根據自己運動的速度，也很容易得出兩道光是同時發生的結論。」
但根據前面兩個基本假設，同樣可想，火車是靜止的，而地面正在向後運動。因此，火車上的觀測者 是相繼看到那些閃光的，因而他得出 點發光比 點早的結論。他又知道自己的位置是在兩個閃光的中間，由於他認為自己是靜止的，所以他不得不斷定他看到的頭一個閃光比他看見的下一個早。」
有趣的是地面上的觀測者 也不能不同意這個結論，他的確看見兩個閃光是同時發生的。但既然現在他是被假定運動著的。當他考慮到光速和他是在向發光的 點運動著這一事實，也作出 點閃光比 點早的結論。
總之一句話，對於閃電是否同時發生的問題，我們不能一口咬定是或不是，而是要就選定的參考系來回答。

你可能已經迷惑了，但再往下推導更會導致你意想不到的結論。比如說「尺縮效應」和「鍾緩效應」，「質增效應」。
「尺縮效應」指在你面前有把尺子，當它相對你運動的時候，你會發現它的長度縮短。
而「鍾緩效應」指在運動的參考系裡時鍾會變慢。比如，在地面上和飛機上各有一人手那時鍾，這時飛機上一隻雞蛋落在機艙的地板上。從雞蛋脫手的那一瞬間開始，機上和地上的人同時開始記時，到落地時止。結果是地面上的人測出的時間長一些。換句話說，在地面靜止的人看來，處於運動狀態的物體時間變慢。其實「鍾緩效應」的道理很簡單：假如你坐在一個光速火箭中飛行，並且射出一束激光，那麼在太空中靜止不動的人就應該看見光以兩倍光速飛行，而事實上光速在所有參照系中永遠保持恆定不變，即 ，所以根據 ， 變大且 不變，則 變小，即時間變慢。
「質增效應」是指運動中的物體質量增加。譬如一筐一斤重的雞蛋，如果它飛得足夠快，我們在地面上靜止的人稱來重量會達到五斤。它飛得更快的話，會毫不猶豫地將地球上最大的磅秤壓歪。但它永遠也到不了光速，不光是雞蛋，任何有質量的物質的速度都絕對達不到光速。因為根據愛因斯坦的質能公式 （這將在後文提到），當物體運動的更快時，能量 增大，則質量 也增大。當一個物體接近光速時，它的質量上升得越來越快，它需要越來越多的能量才能進一步加速上去。事實上它永遠不可能達到光速，因為那時質量會變得無窮大，這就需要無窮大的能量才能做到。光也是一種物質，它的速度之所以能臻極限，原因就是光本身靜止時是沒有質量的。當然，你若據次推理出質量越小的物質跑得越快，顯然是荒謬的。正是這個原因，相對論限制任何正常的物體必須永遠以低於光速的速度運動，只有光或其他沒有質量的波才能以光速運動，這導致了光錐的最終產生。

4. 愛因斯坦發明了什麼東西

復印機
起初，愛迪生發明的石蠟紙，只是普遍運用於食品，糖果的包裝材料上，後來他嘗試在蠟紙上刻出文字輪廓，形成一張石蠟刻字紙版，在紙版下墊上白紙，再用墨水的滾輪從刻字的石蠟紙上滾一滾，奇妙的事發生了，白紙上出現清楚的字跡。之後又經過多次的改良試驗，1976年，愛迪生開始量產他發明的復印機，一下子，機關，學校，事業單位，團體都採用這種蠟紙油印機。由於愛迪生復印機大受歡迎，風行全球，使得愛迪生深切體驗到，應該發明人們普遍而且深切需要的東西。
同步發報機
早期的電報機，一次只能傳遞一個訊息，而且不能同時交換信號，由於愛迪生本身是電報技師，便著手改良傳統發報機，製造出二重發報機，1974年又研發出四重發報機，也就是同步發報機。在無線電還沒有發展的當時，同步發報機是一項重大的突破。
改良電話機
我們都知道，現代電話是由貝爾所發明的，事實上，電話能夠清晰的接收與發話，要歸功於愛迪生一次又一次的試驗，突破傳統的窠臼，製造出碳粉送話器，一舉提高了電話的靈敏度，音量，接收距離，否則，我們現在打電話時還是會常常：喂!喂!聽不到啊，聽不清楚啦。
留聲機誕生
1877年12月的一個夜裡，夢羅園實驗室的工作人員微微顫抖著，不是因為寒冷，而是因為他們聽到了，人類有史以來第一次的錄音：「瑪琍有隻小綿羊，毛色白皙像雪樣，不論瑪琍到哪裡，小羊總在她身旁……這項偉大的發明，不用小罐子老師多作介紹，大家都可以了解，它的應用面有多廣。法國政府，還因此授與愛迪生爵士的頭銜呢!後來，愛迪生又多次改良留聲機，直到將滾筒式改成膠木唱盤式為止，這中間可不是一，二年而已，而是歷經幾十年的不斷改進喔!
光明的使者
19世紀初，人們開始使用煤氣燈(瓦斯燈)，但是煤氣靠管道供給，一但漏氣或堵塞，非常容易出事，人們對於照明的改革，十分殷切。事實上，愛迪生為自己訂定了一個不可能的任務：除了改良照明之外，還要創造一套供電的系統。
於是他和夢羅園的夥伴們，不眠不休的做了1600多次耐熱材料和600多種植物纖維的實驗，才製造出第一個炭絲燈泡，可以一次燃燒45個鍾頭。後來他更在這基礎上不斷改良製造的方法，終於推出可以點燃1200小時的竹絲燈泡。

5. 科技史上有幾個著名的「預言」.100多年前，德國物理學家普朗克的老師菲利普

科技史上有幾個著名的「預言」。100多年前，德國物理學家普朗克的老師菲利普·馮·約利教授曾忠告他，「物理學基本是一門已經完成了的科學」。1899年，美國專利局局長斷言，「所有能夠發明的，都已經發明了」。IBM董事長老沃森也曾預言，「全球計算機市場的規模是5台」。今天看來，這些預言非常可笑；但這些人都是那個時代本領域最傑出的人才。他們預言的失敗，不是因為短視，而是因為社會經濟發展的需求動力遠遠超出了所有人的預測，人類創新的潛能更遠遠超出了所有人的想像。

6. 求普朗克創立量子理論的故事

我們現在的文明都建立在量子理論之上。
盡管量子力學是為描述遠離我們的日常生活經驗的抽象原子世界而創立的，但它對日常生活的影響無比巨大。沒有量子力學作為工具，就不可能有化學、生物、醫學以及其他每一個關鍵學科的引人入勝的進展。沒有量子力學就沒有全球經濟可言，因為作為量子力學的產物的電子學革命將我們帶入了計算機時代。同時，光子學的革命也將我們帶入信息時代。量子物理的傑作改變了我們的世界，科學革命為這個世界帶來了的福音，也帶來了潛在的威脅。
或許用下面的一段資料能最好地描述這個至關重要但又難以捉摸的理論的獨特地位：量子理論是科學史上能最精確地被實驗檢驗的理論，是科學史上最成功的理論。量子力學深深地困擾了它的創立者，然而，直到它本質上被表述成通用形式的今天，一些科學界的精英們盡管承認它強大的威力，卻仍然對它的基礎和基本闡釋不滿意。
1900年，德國柏林大學教授普朗克首先提出了「量子論」。 1900年12月14日，普朗克在柏林的物理學會上發表了題為《論正常光譜的能量分布定律的理論》的論文，提出了著名的普朗克公式，這一天被 普遍地認為是量子物理學誕生的日子。
馬克斯�6�1普朗克（Max Planck）提出量子概念100多年了，在他關於熱輻射的經典論文中，普朗克假定振動系統的總能量不能連續改變，而是以不連續的能量子形式從一個值跳到另一個值。能量子的概念太激進了，普朗克後來將它擱置下來。隨後，愛因斯坦在1905年（這一年對他來說是非凡的一年）認識到光量子化的潛在意義。不過量子的觀念太離奇了，後來幾乎沒有根本性的進展。現代量子理論的創立則是嶄新的一代物理學家花了20多年時間建立的。
量子物理[1]實際上包含兩個方面。一個是原子層次的物質理論：量子力學，正是它我們才能理解和操縱物質世界；另一個是量子場論，它在科學中起到一個完全不同的作用。
舊量子論
量子革命的導火線不是對物質的研究，而是輻射問題。具體的挑戰是理解黑體（即某種熱的物體）輻射的光譜。烤過火的人都很熟悉這樣一種現象：熱的物體發光，越熱發出的光越明亮。光譜的范圍很廣，當溫度升高時，光譜的峰值從紅線向黃線移動，然後又向藍線移動（這些不是我們能直接看見的）。
結合熱力學和電磁學的概念似乎可以對光譜的形狀作出解釋，不過所有的嘗試均以失敗告終。然而，普朗克假定振動電子輻射的光的能量是量子化的，從而得到一個表達式，與實驗符合得相當完美。但是他也充分認識到，理論本身是很荒唐的，就像他後來所說的那樣：「量子化只不過是一個走投無路的做法」。
普朗克將他的量子假設應用到輻射體表面振子的能量上，如果沒有新秀阿爾伯特�6�1愛因斯坦（Albert Einstein），量子物理恐怕要至此結束。1905年，他毫不猶豫的斷定：如果振子的能量是量子化的，那麼產生光的電磁場的能量也應該是量子化的。盡管麥克斯韋理論以及一個多世紀的權威性實驗都表明光具有波動性，愛因斯坦的理論還是蘊含了光的粒子性行為。隨後十多年的光電效應實驗顯示僅當光的能量到達一些離散的量值時才能被吸收，這些能量就像是被一個個粒子攜帶著一樣。光的波粒二象性取決於你觀察問題的著眼點，這是始終貫穿於量子物理且令人頭痛的實例之一，它成為接下來20年中理論上的難題。
輻射難題促成了通往量子理論的第一步，物質悖論則促成了第二步。眾所周知，原子包含正負兩種電荷的粒子，異號電荷相互吸引。根據電磁理論，正負電荷彼此將螺旋式的靠近，輻射出光譜范圍寬廣的光，直到原子坍塌為止。
接著，又是一個新秀尼爾斯�6�1玻爾（Niels Bohr）邁出了決定性的一步。1913年，玻爾提出了一個激進的假設：原子中的電子只能處於包含基態在內的定態上，電子在兩個定態之間躍遷而改變它的能量，同時輻射出一定波長的光，光的波長取決於定態之間的能量差。結合已知的定律和這一離奇的假設，玻爾掃清了原子穩定性的問題。玻爾的理論充滿了矛盾，但是為氫原子光譜提供了定量的描述。他認識到他的模型的成功之處和缺陷。憑借驚人的預見力，他聚集了一批物理學家創立了新的物理學。一代年輕的物理學家花了12年時間終於實現了他的夢想。
開始時，發展玻爾量子論（習慣上稱為舊量子論）的嘗試遭受了一次又一次的失敗。接著一系列的進展完全改變了思想的進程。
量子力學史
1923年路易�6�1德布羅意（Louis de Broglie）在他的博士論文中提出光的粒子行為與粒子的波動行為應該是對應存在的。他將粒子的波長和動量聯系起來：動量越大，波長越短。這是一個引人入勝的想法，但沒有人知道粒子的波動性意味著什麼，也不知道它與原子結構有何聯系。然而德布羅意的假設是一個重要的前奏，很多事情就要發生了。
1924年夏天，出現了又一個前奏。薩地揚德拉�6�1N�6�1玻色（Satyendra N. Bose）提出了一種全新的方法來解釋普朗克輻射定律。他把光看作一種無（靜）質量的粒子（現稱為光子）組成的氣體，這種氣體不遵循經典的玻耳茲曼統計規律，而遵循一種建立在粒子不可區分的性質（即全同性）上的一種新的統計理論。愛因斯坦立即將玻色的推理應用於實際的有質量的氣體從而得到一種描述氣體中粒子數關於能量的分布規律，即著名的玻色-愛因斯坦分布。然而，在通常情況下新老理論將預測到原子氣體相同的行為。愛因斯坦在這方面再無興趣，因此這些結果也被擱置了10多年。然而，它的關鍵思想——粒子的全同性，是極其重要的。
突然，一系列事件紛至沓來，最後導致一場科學革命。從1925年元月到1928年元月：
�6�1沃爾夫剛�6�1泡利（Wolfgang Pauli）提出了不相容原理，為周期表奠定了理論基礎。
�6�1韋納�6�1海森堡（Werner Heisenberg）、馬克斯�6�1玻恩（Max Born）和帕斯庫爾�6�1約當（Pascual Jordan）提出了量子力學的第一個版本，矩陣力學。人們終於放棄了通過系統的方法整理可觀察的光譜線來理解原子中電子的運動這一歷史目標。
�6�1埃爾溫�6�1薛定諤（Erwin Schrodinger）提出了量子力學的第二種形式，波動力學。在波動力學中，體系的狀態用薛定諤方程的解——波函數來描述。矩陣力學和波動力學貌似矛盾，實質上是等價的。
�6�1電子被證明遵循一種新的統計規律，費米-狄拉克統計。人們進一步認識到所有的粒子要麼遵循費米-狄拉克統計，要麼遵循玻色-愛因斯坦統計，這兩類粒子的基本屬性很不相同。
�6�1海森堡闡明測不準原理。
�6�1保爾�6�1A�6�1M�6�1狄拉克（Paul A. M. Dirac）提出了相對論性的波動方程用來描述電子，解釋了電子的自旋並且預測了反物質。
�6�1狄拉克提出電磁場的量子描述，建立了量子場論的基礎。
�6�1玻爾提出互補原理（一個哲學原理），試圖解釋量子理論中一些明顯的矛盾，特別是波粒二象性。
量子理論的主要創立者都是年輕人。1925年，泡利25歲，海森堡和恩里克�6�1費米（Enrico Fermi）24歲，狄拉克和約當23歲。薛定諤是一個大器晚成者，36歲。玻恩和玻爾年齡稍大一些，值得一提的是他們的貢獻大多是闡釋性的。愛因斯坦的反應反襯出量子力學這一智力成果深刻而激進的屬性：他拒絕自己發明的導致量子理論的許多關鍵的觀念，他關於玻色-愛因斯坦統計的論文是他對理論物理的最後一項貢獻，也是對物理學的最後一項重要貢獻。
創立量子力學需要新一代物理學家並不令人驚訝，開爾文爵士在祝賀玻爾1913年關於氫原子的論文的一封書信中表述了其中的原因。他說，玻爾的論文中有很多真理是他所不能理解的。開爾文認為基本的新物理學必將出自無拘無束的頭腦。
1928年，革命結束，量子力學的基礎本質上已經建立好了。後來，Abraham Pais以軼事的方式記錄了這場以狂熱的節奏發生的革命。其中有一段是這樣的：1925年，Samuel Goudsmit和George Uhlenbeck就提出了電子自旋的概念，玻爾對此深表懷疑。10月玻爾乘火車前往荷蘭的萊頓參加亨德里克�6�1A�6�1洛倫茲（Hendrik A. Lorentz）的50歲生日慶典，泡利在德國的漢堡碰到玻爾並探詢玻爾對電子自旋可能性的看法；玻爾用他那著名的低調評價的語言回答說，自旋這一提議是「非常，非常有趣的」。後來，愛因斯坦和Paul Ehrenfest在萊頓碰到了玻爾並討論了自旋。玻爾說明了自己的反對意見，但是愛因斯坦展示了自旋的一種方式並使玻爾成為自旋的支持者。在玻爾的返程中，遇到了更多的討論者。當火車經過德國的哥挺根時，海森堡和約當接站並詢問他的意見，泡利也特意從漢堡格趕到柏林接站。玻爾告訴他們自旋的發現是一重大進步。
量子力學的創建觸發了科學的淘金熱。早期的成果有：1927年海森堡得到了氦原子薛定諤方程的近似解，建立了原子結構理論的基礎；John Slater，Douglas Rayner Hartree，和Vladimir Fock隨後又提出了原子結構的一般計算技巧；Fritz London和Walter Heitler解決了氫分子的結構，在此基礎上，Linus Pauling建立了理論化學；Arnold Sommerfeld和泡利建立了金屬電子理論的基礎，Felix Bloch創立了能帶結構理論；海森堡解釋了鐵磁性的起因。1928年George Gamow解釋了α放射性衰變的隨機本性之謎，他表明α衰變是由量子力學的隧道效應引起的。隨後幾年中，Hans Bethe建立了核物理的基礎並解釋了恆星的能量來源。隨著這些進展，原子物理、分子物理、固體物理和核物理進入了現代物理的時代。
量子力學要點
伴隨著這些進展，圍繞量子力學的闡釋和正確性發生了許多爭論。玻爾和海森堡是倡導者的重要成員，他們信奉新理論，愛因斯坦和薛定諤則對新理論不滿意。
基本描述：波函數。系統的行為用薛定諤方程描述，方程的解稱為波函數。系統的完整信息用它的波函數表述，通過波函數可以計算任意可觀察量的可能值。在空間給定體積內找到一個電子的概率正比於波函數幅值的平方，因此，粒子的位置分布在波函數所在的體積內。粒子的動量依賴於波函數的斜率，波函數越陡，動量越大。斜率是變化的，因此動量也是分布的。這樣，有必要放棄位移和速度能確定到任意精度的經典圖像，而採納一種模糊的概率圖像，這也是量子力學的核心。
對於同樣一些系統進行同樣精心的測量不一定產生同一結果，相反，結果分散在波函數描述的范圍內，因此，電子特定的位置和動量沒有意義。這可由測不準原理表述如下：要使粒子位置測得精確，波函數必須是尖峰型的，然而，尖峰必有很陡的斜率，因此動量就分布在很大的范圍內；相反，若動量有很小的分布，波函數的斜率必很小，因而波函數分布於大范圍內，這樣粒子的位置就更加不確定了。
波的干涉。波相加還是相減取決於它們的相位，振幅同相時相加，反相時相減。當波沿著幾條路徑從波源到達接收器，比如光的雙縫干涉，一般會產生干涉圖樣。粒子遵循波動方程，必有類似的行為，如電子衍射。至此，類推似乎是合理的，除非要考察波的本性。波通常認為是媒質中的一種擾動，然而量子力學中沒有媒質，從某中意義上說根本就沒有波，波函數本質上只是我們對系統信息的一種陳述。
對稱性和全同性。氦原子由兩個電子圍繞一個核運動而構成。氦原子的波函數描述了每一個電子的位置，然而沒有辦法區分哪個電子究竟是哪個電子，因此，電子交換後看不出體系有何變化，也就是說在給定位置找到電子的概率不變。由於概率依賴於波函數的幅值的平方，因而粒子交換後體系的波函數與原始波函數的關系只可能是下面的一種：要麼與原波函數相同，要麼改變符號，即乘以-1。到底取誰呢？
量子力學令人驚詫的一個發現是電子的波函數對於電子交換變號。其結果是戲劇性的，兩個電子處於相同的量子態，其波函數相反，因此總波函數為零，也就是說兩個電子處於同一狀態的概率為0，此即泡利不相容原理。所有半整數自旋的粒子(包括電子)都遵循這一原理，並稱為費米子。自旋為整數的粒子(包括光子)的波函數對於交換不變號，稱為玻色子。電子是費米子，因而在原子中分層排列；光由玻色子組成，所以激光光線呈現超強度的光束(本質上是一個量子態)。最近，氣體原子被冷卻到量子狀態而形成玻色-愛因斯坦凝聚，這時體系可發射超強物質束，形成原子激光。
這一觀念僅對全同粒子適用，因為不同粒子交換後波函數顯然不同。因此僅當粒子體系是全同粒子時才顯示出玻色子或費米子的行為。同樣的粒子是絕對相同的，這是量子力學最神秘的側面之一，量子場論的成就將對此作出解釋。
爭議與混亂
量子力學意味著什麼？波函數到底是什麼？測量是什麼意思？這些問題在早期都激烈爭論過。直到1930年，玻爾和他的同事或多或少地提出了量子力學的標准闡釋，即哥本哈根闡釋；其關鍵要點是通過玻爾的互補原理對物質和事件進行概率描述，調和物質波粒二象性的矛盾。愛因斯坦不接受量子理論，他一直就量子力學的基本原理同玻爾爭論，直至1955年去世。
關於量子力學爭論的焦點是：究竟是波函數包含了體系的所有信息，還是有隱含的因素(隱變數)決定了特定測量的結果。60年代中期約翰�6�1S�6�1貝爾(John S. Bell)證明，如果存在隱變數，那麼實驗觀察到的概率應該在一個特定的界限之下，此即貝爾不等式。多數小組的實驗結果與貝爾不等式相悖，他們的數據斷然否定了隱變數存在的可能性。這樣，大多數科學家對量子力學的正確性不再懷疑了。
然而，由於量子理論神奇的魔力，它的本質仍然吸引著人們的注意力。量子體系的古怪性質起因於所謂的糾纏態，簡單說來，量子體系(如原子)不僅能處於一系列的定態，也可以處於它們的疊加態。測量處於疊加態原子的某種性質(如能量)，一般說來，有時得到這一個值，有時得到另一個值。至此還沒有出現任何古怪。
但是可以構造處於糾纏態的雙原子體系，使得兩個原子共有相同的性質。當這兩個原子分開後，一個原子的信息被另一個共享(或者說是糾纏)。這一行為只有量子力學的語言才能解釋。這個效應太不可思議以至於只有少數活躍的理論和實驗機構在集中精力研究它，論題並不限於原理的研究，而是糾纏態的用途；糾纏態已經應用於量子信息系統，也成為量子計算機的基礎。
二次革命
在20年代中期創立量子力學的狂熱年代裡，也在進行著另一場革命，量子物理的另一個分支——量子場論的基礎正在建立。不像量子力學的創立那樣如暴風疾雨般一揮而就，量子場論的創立經歷了一段曲折的歷史，一直延續到今天。盡管量子場論是困難的，但它的預測精度是所有物理學科中最為精確的，同時，它也為一些重要的理論領域的探索提供了範例。
激發提出量子場論的問題是電子從激發態躍遷到基態時原子怎樣輻射光。1916年，愛因斯坦研究了這一過程，並稱其為自發輻射，但他無法計算自發輻射系數。解決這個問題需要發展電磁場(即光)的相對論量子理論。量子力學是解釋物質的理論，而量子場論正如其名，是研究場的理論，不僅是電磁場，還有後來發現的其它場。
1925年，玻恩，海森堡和約當發表了光的量子場論的初步想法，但關鍵的一步是年輕且本不知名的物理學家狄拉克於1926年獨自提出的場論。狄拉克的理論有很多缺陷：難以克服的計算復雜性，預測出無限大量，並且顯然和對應原理矛盾。
40年代晚期，量子場論出現了新的進展，理查德�6�1費曼(Richard Feynman)，朱利安�6�1施溫格(Julian Schwinger)和朝永振一郎(Sinitiro Tomonaga)提出了量子電動力學(縮寫為QED)。他們通過重整化的辦法迴避無窮大量，其本質是通過減掉一個無窮大量來得到有限的結果。由於方程復雜，無法找到精確解，所以通常用級數來得到近似解，不過級數項越來越難算。雖然級數項依次減小，但是總結果在某項後開始增大，以至於近似過程失敗。盡管存在這一危險，QED仍被列入物理學史上最成功的理論之一，用它預測電子和磁場的作用強度與實驗可靠值僅差2/1,000,000,000,000。
盡管QED取得了超凡的成功，它仍然充滿謎團。對於虛空空間(真空)，理論似乎提供了荒謬的看法，它表明真空不空，它到處充斥著小的電磁漲落。這些小的漲落是解釋自發輻射的關鍵，並且，它們使原子能量和諸如電子等粒子的性質產生可測量的變化。雖然QED是古怪的，但其有效性是為許多已有的最精確的實驗所證實的。
對於我們周圍的低能世界，量子力學已足夠精確，但對於高能世界，相對論效應作用顯著，需要更全面的處理辦法，量子場論的創立調和了量子力學和狹義相對論的矛盾。
量子場論的傑出作用體現在它解釋了與物質本質相關的一些最深刻的問題。它解釋了為什麼存在玻色子和費米子這兩類基本粒子，它們的性質與內稟自旋有何關系；它能描述粒子(包括光子，電子，正電子即反電子)是怎樣產生和湮滅的；它解釋了量子力學中神秘的全同性，全同粒子是絕對相同的是因為它們來自於相同的基本場；它不僅解釋了電子，還解釋了μ子，τ子及其反粒子等輕子。
QED是一個關於輕子的理論，它不能描述被稱為強子的復雜粒子，它們包括質子、中子和大量的介子。對於強子，提出了一個比QED更一般的理論，稱為量子色動力學(QCD)。QED和QCD之間存在很多類似：電子是原子的組成要素，誇克是強子的組成要素；在QED中，光子是傳遞帶電粒子之間作用的媒介，在QCD中，膠子是傳遞誇克之間作用的媒介。盡管QED和QCD之間存在很多對應點，它們仍有重大的區別。與輕子和光子不同，誇克和膠子永遠被幽禁在強子內部，它們不能被解放出來孤立存在。
QED和QCD構成了大統一的標准模型的基石。標准模型成功地解釋了現今所有的粒子實驗，然而許多物理學家認為它是不完備的，因為粒子的質量，電荷以及其它屬性的數據還要來自實驗；一個理想的理論應該能給出這一切。
今天，尋求對物質終極本性的理解成為重大科研的焦點，使人不自覺地想起創造量子力學那段狂熱的奇跡般的日子，其成果的影響將更加深遠。現在必須努力尋求引力的量子描述，半個世紀的努力表明，QED的傑作——電磁場的量子化程序對於引力場失效。問題是嚴重的，因為如果廣義相對論和量子力學都成立的話，它們對於同一事件必須提供本質上相容的描述。在我們周圍世界中不會有任何矛盾，因為引力相對於電力來說是如此之弱以至於其量子效應可以忽略，經典描述足夠完美；但對於黑洞這樣引力非常強的體系，我們沒有可靠的辦法預測其量子行為。
一個世紀以前，我們所理解的物理世界是經驗性的；20世紀，量子力學給我們提供了一個物質和場的理論，它改變了我們的世界；展望21世紀，量子力學將繼續為所有的科學提供基本的觀念和重要的工具。我們作這樣自信的預測是因為量子力學為我們周圍的世界提供了精確的完整的理論；然而，今日物理學與1900年的物理學有很大的共同點：它仍舊保留了基本的經驗性，我們不能徹底預測組成物質的基本要素的屬性，仍然需要測量它們。
或許，超弦理論是唯一被認為可以解釋這一謎團的理論，它是量子場論的推廣，通過有長度的物體取代諸如電子的點狀物體來消除所有的無窮大量。無論結果何如，從科學的黎明時期就開始的對自然的終極理解之夢將繼續成為新知識的推動力。從現在開始的一個世紀，不斷地追尋這個夢，其結果將使我們所有的想像成為現實。

7. 愛因斯坦發明了撲克普朗克關於能量量子化的假設提出了什麼感

A、奧斯特發現了電流的磁效應，法拉第發現了電磁感應現象，故A錯誤．
B、愛因斯坦提出了光子說，普朗克提出了能量量子化假說，故B錯誤．
C、湯姆孫發現了電子，故C正確．
D、玻爾提出三個假設--玻爾理論，成功地解釋了氫原子光譜，故D正確．
故選：CD

8. 電的利用與哪位科學家的發明有關 A牛頓 B、達爾文 C、愛因斯坦 D、普朗克

普朗克。普朗克的偉大成就，就是創立了量子理論，這是物理學史上的一次巨大變革。從此結束了經典物理學一統天下的局面。

9. 量子力學是誰發明

量子力學 是愛因斯坦發明的，普朗克只是發明了普朗克常數，只是做為一個數學概念引入，是為了解決黑體輻射問題，並沒有將它與光本身的基本性質掛起鉤來，然後是愛因斯坦賦予了普朗克常數的物理意義，並創立光量子，認為光即是粒子也是包，揭示了光的波粒二相性，這才是量子力學誕生的真正宣言（七堂極簡物理課）
普朗克只能稱做普朗克常數之父，愛因斯坦才是真正 的量子力學之父，
在愛因斯坦提出量子理論之後，普朗克在很長一段時間都不接受這個理論，並在晚年認為這是他犯過的最大錯誤。
愛因斯坦發表論文里有批評普朗克的話，稱其完全沒有領會普朗克常數的內涵，貝索建議他不要過於公開 的批評普朗克，貝索後來寫道：「誠然，在協助編輯你關於量子的論文時，我剝奪了你的一部分榮耀，但另一方面，我卻為普朗克贏得了你這個朋友」
（愛因斯坦-生活和宇宙）
對於普朗克來說，把能量視為一個個能量包塊的集合只是計算上使用的一個特殊策略，就連他自己也不明白為什麼這種方法會奏效。然而五年以後，又是愛因斯坦，終於認識到這些「能量包」是真實存在的。
愛因斯坦指出光是由成包的光粒子構成的，今天我們稱之為「光子」。他在那篇文章的引言中寫道：
「在我看來，如果我們假設光的能量在空間中的分布是不連續的，我們就能更好地理解有關黑體輻射、熒光、紫外線產生的陰極射線，以及其他有關光的發射和轉化的現象。依據這個假設，點光源發射出的一束光線的能量，並不會在越來越廣的空間中連續分布，而是由有限數目的『能量量子』組成，它們在空間中點狀分布，作為能量發射和吸收的最小單元，能量量子不可再分。」
這幾句話說得簡單而又清晰，是量子理論誕生的真正宣言。
----《七堂極簡物理課》
後期又有玻爾和一眾科學家參與進量子力學 的研究，為完善量子力學 做出貢獻，這是後話。

10. 愛因斯坦有什麼發明

他是提出了很多理論 比如《相對論》，發明到沒有什麼，很多東西都是在他的理論上發明的

愛因斯坦在1905年「愛因斯坦奇跡年」（Annus Mirabilis Papers）發表了四篇劃時代的論文，分別為：〈關於光的產生和轉化的一個啟發性觀點〉、〈根據分子運動論研究靜止液體中懸浮微粒的運動〉、〈論運動物體的電動力學〉、〈物體慣性與其所含能量有關嗎？〉，隨後導出了E = mc²的公式。100年後的2005年，被定為「世界物理年」（World Year of Physics）。

1905年3月發表〈關於光的產生和轉化的一個啟發性觀點〉（On a Heuristic Viewpoint Concerning the Proction and Transformation of Light），認為光是由分離的粒子所組成。愛因斯坦解釋光也是由小的能量粒子（量子）組成的，並且量子可以像單個的粒子那樣運動。「光量子」理論把1900年普朗克創立的量子論大大推進一步，對早已成為定論的光的波動理論提出有力挑戰，揭示了微觀世界的基本特徵：波動—粒子二元性。
1905年4月：根據在咖啡館里關於茶的討論，愛因斯坦寫出一篇論文，論證可以根據糖在液體中的擴散速度來計算糖分子的大小。這一篇〈根據分子運動論研究靜止液體中懸浮微粒的運動〉（On the Motion Required by the Molecular Kinetic Theory of Heat of Small Particles Suspended in a Stationary Liquid）的論文。
1905年6月30日，德國《物理學年鑒》（Annalen der Physik）發表〈關於運動媒質的電動力學〉（On the Electrodynamics of Moving Bodies）一文。首次提出了狹義相對論基本原理，論文中提出了兩個原理：「光速不變」，以及「相對性原理」。