电动力学论文(电动力学论文选题)

谢谢大家对电动力学论文问题集合的提问。作为一个对此领域感兴趣的人，我期待着和大家分享我的见解和解答各个问题，希望能对大家有所帮助。

文章目录列表:

爱因斯坦的资料

爱因斯坦是当代最伟大的物理学家。他热爱物理学，把毕生献给了物理学的理论研究。人们称他为20世纪的哥白尼、20世纪的牛顿。

爱因斯坦生长在物理学急剧变革的时期，通过以他为代表的一代物理学家的努力，物理学的发展进入了一个新的历史时期。由伽利略和牛顿建立的古典物理学理论体系，经历了将近200年的发展，到19世纪中叶，由于能量守恒和转化定律的发现，热力学和统计物理学的建立，特别是由于法拉第和麦克斯韦在电磁学上的发现，取得了辉煌的成就。这些成就，使得当时不少物理学家认为，物理学领域中原则性的理论问题都已经解决了，留给后人的，只是在细节方面的补充和发展。可是，历史的进程恰恰相反，接踵而来的却是一系列古典物理学无法解释的新现象：以太漂移实验、元素的放射性、电子运动、黑体辐射、光电效应等等。在这个新形势面前，物理学家一般企图以在旧理论框架内部进行修补的办法来解决矛盾，但是，年轻的爱因斯坦则不为旧传统所束缚，在洛伦兹等人研究工作的基础上，对空间和时间这样一些基本概念作了本质上的变革。这一理论上的根本性突破，开辟了物理学的新纪元。

爱因斯坦一生中最重要的贡献是相对论。1905年他发表了题为《论动体的电动力学》的论文，提出了狭义相对性原理和光速不变原理，建立了狭义相对论。这一理论把牛顿力学作为低速运动理论的特殊情形包括在内。它揭示了作为物质存在形式的空间和时间在本质上的统一性，深刻揭露了力学运动和电磁运动在运动学上的统一性，而且还进一步揭示了物质和运动的统一性（质量和能量的相当性），发展了物质和运动不可分割原理，并且为原子能的利用奠定了理论基础。随后，经过多年的艰苦努力，1915年他又建立了广义相对论，进一步揭示了四维空时同物质的统一关系，指出空时不可能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分布，它并不是平坦的欧几里得空间，而是弯曲的黎曼空间。根据广义相对论的引力论，他推断光在引力场中不沿着直线而会沿着曲线传播。这一理论预见，在1919年由英国天文学家在日蚀观察中得到证实，当时全世界都为之轰动。1938年，他在广义相对论的运动问题上取得重大进展，即从场方程推导出物体运动方程，由此更深一步地揭示了空时、物质、运动和引力之间的统一性。广义相对论和引力论的研究，60年代以来，由于实验技术和天文学的巨大发展受到重视。 另外，爱因斯坦对宇宙学、用引力和电磁的统一场论、量子论的研究都为物理学的发展作出了贡献。

爱因斯坦不仅是一个伟大的科学家，一个富有哲学探索精神的杰出的思想家，同时又是一个有高度社会责任感的正直的人。他先后生活在西方政治漩涡中心的德国和美国，经历过两次世界大战。他深刻体会到一个科学工作者的劳动成果对社会会产生怎样的影响，一个知识分子要对社会负怎样的责任。

爱因斯坦一心希望科学造福于人类，但他却目睹了科学技术在两次世界大战中所造成的巨大破坏，因此，他认为战争与和平的问题是当代的首要问题，他一生中发表得最多的也是这方面的言论。他对政治问题第一次公开表态，就是1914年签署的一个反对第一次世界大战的声明。他对政治问题的最后一次发言，即1955年4月签署的“罗素—爱因斯坦宣言”，也仍然是呼吁人们团结起来，防止新的世界大战的爆发。

在20世纪思想家的画廊中，爱因斯坦，就是公正、善良、真理的化身。他的品格与天地日月相争辉，他的科学贡献，人类将万世景仰。

本书不仅以翔实的史实勾勒出爱因斯坦伟大的一生，而且也从人类文化的源头上探寻着爱因斯坦思想、人格的精神底蕴。在书中，玄奥的物理学理论、传奇般的故事，在读者理喻20世纪历史文化进程的视野中，或许会形成一个既有深度、又有趣味的立体画面。同时，我们将在历史氛围中去理解爱因斯坦，也将在现实情境中去悄然接受爱因斯坦的精神感召。

爱因斯坦曾以理性之剑为当代物理学辟出一条新路，也曾以理性之剑挥斩人间的妖魔鬼怪，而今天，这把理性之剑在哪里？我们是否该去寻找这把理性之剑？这是爱因斯坦留下的一个硕大问号。每一个走向21世纪的人都该在这个问号面前沉思默想，都应该接过爱因斯坦的理性之剑，为和谐、公正的21世纪而努力

爱因斯坦因他的光子理论而获得诺贝尔物理学奖。其实爱因斯坦对相对论的贡献远为重要，但是诺贝尔评奖委员会对激进的相对论持谨慎的态度。事实上迄今诺贝尔奖从未为理论相对论家颁发过。引导爱因斯坦以及后代科学家生涯的最大动机，不是财富，不是名声，也不是别的更高尚的目标。他们的主要动机是科学的好奇心和科学的美学。

爱因斯坦是历史上继牛顿之后最伟大的科学家。他是狭义相对论的重要发现者，他对量子理论的创立具有重大的贡献，而广义相对论，亦即现代引力论的建立，则应全部归功于他。

十九世纪末期，麦克斯韦成功地把电学和磁学统一在他的电磁理论中，从他的方程推导出，电磁波在真空中传播的速度刚好是光速，于是他断定光波应是电磁波的一种。麦克斯韦因为家族遗传的疾病，只活了四十八岁，因此没有看到电磁波实验的成功。在牛顿的绝对空间、绝对时间以及伽利略的旧的相对性原理框架中，只有以无限速度运动的物体，在相对匀速运动的坐标系中才具有相同的速度，即无限速度。而牛顿的万有引力认为是以无限速度传递的，所以在麦克斯韦之前，牛顿物理学被认为是自洽的，而电磁波是以有限速度传播的，在旧的相对论框架中，它的速度会因坐标系的选取而改变，这样他的方程只能在一个特定的坐标系中成立，这个坐标系被认为是相对于一种称为以太的媒介静止。于是寻求以太的存在便成为科学的主题。迈克尔逊 —— 莫雷实验的结果否认了以太的存在。爱因斯坦在 1905 年发表了一篇题为 “ 运动物体的电动力学 ” 的论文，指出如果将时间和空间组成四维的时空，而在参考系进行相对匀速运动时，时空坐标遵照所谓的洛伦兹线性变换，则一切物理定律包括麦克斯韦方程都应采取相同的形式。这样一来，以太的存在便完全是多余的。爱因斯坦在发

表狭义相对论之前是否知悉迈克尔 —— 莫雷的实验仍是科学史上的一个悬案。

这篇论文抛弃了牛顿的绝对时空观，导致物理学上的一场革命。由洛伦兹变换导出的尺缩、钟慢以及双生子佯谬都和人们的直觉相抵触。而著名的质能等效公式则是核能乃至核武器的理论根据。

1900 年普朗克为了解决黑体辐射的紫外灾难问题，提出了辐射的量子理论，即是光辐射必须采取一种称作量子的波包形式。但是只有在爱因斯坦提出光子理论之后，人们才真正接受光可以粒子即光子的形式存在。普朗克曾经是爱因斯坦关于狭义相对论第一篇论文的审稿人。既然光波可以作为粒子而存在，那么电子等物质粒子能否以波动而存在呢？这是法国的一名研究生德 · 布罗依的设想，爱因斯坦得知后立即支持这一激进的假说。这些都是量子理论发现的前奏。爱因斯坦因他的光子理论而获得诺贝尔物理学奖。其实爱因斯坦对相对论的贡献远为重要，但是诺贝尔评奖委员会对激进的相对论持谨慎的态度。事实上迄今诺贝尔奖从未为理论相对论家颁发过。终其一生，爱因斯坦从未接受量子理论为终极理论，他认为量子力学只是一种唯象理论，而终极理论必须是决定性的。我们知道，就现状而言，量子力学并不自洽。它仍然在忍受着爱因斯坦 —— 罗逊 —— 帕多尔斯基佯谬的折磨。近年的一些研究似乎在一定程度上解脱了薛定谔猫佯谬对它的折磨。

狄拉克把狭义相对论和量子力学相结合，得到了极富成果的量子场论。量子场论是描述一切微观粒子的理论框架。从狄拉克方程可以场论。量子场论是描述一切微观粒子的理论框架。从狄拉克方程可以推导出反粒子的概念。量子电动力学可能描述电子、光子、正电子的

湮灭、创生和相互转变。人们由此进而发展出当代粒子物理学。

爱因斯坦说过，如果他不发表狭义相对论，则在五年之内必有他人发表。其实当时洛伦兹和彭加莱已经非常接近这个结果了。可惜洛伦兹无法挣脱旧的时空观，而彭加莱又主要是一位杰出的数学家，因此只有眼光敏锐、思维深邃的爱因斯坦担任这项历史任务。值得提到

的是，当时洛伦兹已是世界闻名的物理学家，彭加莱是法国首位数学家，而爱因斯坦大学毕业后，连中学教员的职务都找不到，借助朋友介绍才在伯尔尼专利局任一名职员。

他接着说，如果他不在 1915 年发表广义相对论，则人们至少得等待五十年。这个估计是非常合情理的。广义相对论是狭义相对论和引力论相结合的成果。它的一个实验基础是伽利略在比萨斜塔进行的自由落体实验，即引力质量和惯性质量的等效性。但是为了充分阐释其物理含义，人们等待了三百年之久，也就是等待到广义相对论的发现。所以若不是爱因斯坦，再等待五十年是很有可能的。我们在浏览爱因斯坦文集第六卷时，就可以看到他所进行的多次不成功尝试，这是人类理智的蹒跚学步。他认为引力场和其他物质场不同，它是以时空的曲率来体现的，物质使时空弯曲，而时空又是物质的载体，脱离物质的时空曲率即是引力波。所谓广义相对论原理即是，物理定律对任何坐标变换都采用相同的形式，而狭义相对论原理是，物理定律只对任坐标变换都采用相同的形式，而狭义相对论原理是，物理定律只对任何洛伦兹线性变换都采取相同的形式。引力场由所谓的爱因斯坦方程所制约。它是非线性的，有别于以往所有的场方程。所以物质的运动方程被爱因斯坦方程所隐含。引力场方程是二阶的，以时空为自变量，以度规为因变量的带有椭圆型约束的双曲型偏微分方程。其复杂而美妙对任何曾与之打交道的人都留下深刻的印象。

在广义相对论的框架内，爱因斯坦进行了引力红移、水星近日点进动以及光线受引力场折射等计算。而他关于光线在太阳引力场附近受到折射的预言在 1919 年西非日食的观测中得到证实。他的方程如此难解，以至于他在这些计算中，使用的只是一个近似解，所依赖的主要是他的无比的物理洞察力。而球面对称的准确解 —— 史瓦兹解是在此之后才找到的。

他首次用引力场方程来研究宇宙的整体，开创了理论宇宙学的新学科。可惜由于稳态宇宙的观念是如此根深蒂固，使他拒绝了演化宇宙的解，他还为此在场方程中引进一项宇宙常数，从而人类失去了一项重大的科学预言机遇！ 1929 年哈勃观察到星系光谱红移和距离的线性关系，即所谓哈勃定律。人们把红移归结于宇宙的膨胀，并断言宇宙是由于一百多亿年前的一次大爆炸产生的，这就是所谓的标准的大爆炸宇宙学。

他的场方程还得出紧致物体的引力坍缩的解，即史瓦兹解及其推广，这就是描述黑洞的解。但是爱因斯坦认为物质不可能如此紧致，并著文认为这是荒谬的。但是历史证明，黑洞是天体物理中最重要的物体，近年天文观测，使人们普遍认为在星系中心存在巨大质量的黑洞。事实上，宇宙本身和黑洞正是理论物理学最美妙的研究对象。如果撇开宇宙和黑洞，则物理学的光彩将会大为逊色！

爱因斯坦在布朗运动、作为激光机制的基础的辐射理论、玻色 —— 爱因斯坦统计及其凝聚现象都有关键性贡献。他和玻尔有关量子力学的论争是科学史上旷日持久的影响深远的事件。他坚信自然界中的一切相互作用都可统一成一种作用。统一场论是科学皇冠上的钻石！当代的超对称、超引力、超弦理论都是统一场论路途上的种种尝试。

相对论在近四十年来有了长足的进展，尤其经典相对论已成为成熟的学科。相对论在近世的进步，主要归功于彭罗斯和霍金。彭罗斯利用全局分析以及拓扑工具，赋予高深的相对论计算以鲜明的物理意义，以他命名的彭罗斯图对于时空犹如费因曼图对于粒子物理那样重要。霍金和彭罗斯一道证明了奇胜定理。他单独证明了黑洞面积定理以及黑洞视界面积代表黑洞的熵。他的黑洞蒸发理论把量子场论、广义相对论以及统计物理统一起来，其理论的瑰丽，犹如一道佛光，令人目眩神摇。而他的量子宇宙学的无边界假说，是研究宇宙创生的科学理论。

利用全局分析以及拓扑工具，赋予高深的相对论计算以鲜明的物理意。

笔者认为，引导爱因斯坦以及后代科学家生涯的最大动机，不是财富，不是名声，也不是别的更高尚的目标（尤其是财富和名声可以凭借其他更快捷的手段获取）。他们的主要动机是科学的好奇心和科学的美学。我们可以在历史中找到许多例子，有多少人恰恰是为了科学牺牲世俗中的健康、财富和名声。但是普天之下人们所拥有的一切除了科学发现和艺术创造的喜悦之外都是可能被剥夺的。人类对好奇和美的不懈追求将把人类带向更美妙的未来！

写于爱因斯坦一百二十周年生日前夕

--

这一次我执著面对 任性地沉醉 我并不在乎 这是错还是对

就算是深陷 我不顾一切 就算是执迷 我也执迷不悔

在 20 世纪 700 人（次）的诺贝尔奖颁奖历史当中，恐怕爱因斯坦获奖时引起的麻烦最多，而获奖原因更是奇怪得独此一家。很早就不断有人提名他为侯选人，但由于种种几乎无法置信的理由却一直没有成功。 1922 年，他才终于获得了补发的 1921 年度的诺贝尔物理学奖。 1909 年 10 月，德国著名化学家奥斯特瓦尔德首先提名爱因斯坦为 1910 年诺贝尔物理学奖候选人，推荐理由是爱因斯坦狭义相对论的伟大贡献。以后他又于 1912 年、 1913 年再度提名爱因斯坦。那时反对相对论的势力很强，评奖委员会没有把奖给爱因斯坦情有可原。 1912 年，德国物理学家普林斯海姆推荐爱因斯坦（推荐理由还是他在相对论方面的成就）为获奖候选人时，写了一句很有分量的话：“我相信诺贝尔奖委员会很少有机会为一件具有类似意义的工作而颁奖。”

从后来物理学的发展来看，普林斯海姆的话非常准确。但令人遗憾和惊讶的是，诺贝尔奖委员会却千真万确地没有因 20 世纪最伟大的理论之一——相对论而颁奖给爱因斯坦。恐怕无论怎么说，这也是诺贝尔奖颁奖史上的极大缺憾。

1919 年 11 月，英国皇家学会会长 J. J. 汤姆逊（ 1906 年获诺贝尔物理学奖）就郑重宣称：“（爱因斯坦的引力理论）是牛顿时代以来最重要的进展，是人类思想上最高的成就之一。”当时科学界最有权威的人士之一的荷兰物理学家洛伦兹（ 1903 年获诺贝尔物理学奖），在 1919 年 9 月 22 日写信给埃伦菲斯特说：“（日食观测的结果）是所曾得到过的对一种理论的最光辉的证实之一，而且也很适于铺设通往诺贝尔奖的道路。”甚至连一开始劝爱因斯坦“不要搞什么广义相对论，即使搞出来了也没有人信”的普朗克，也在 1919 年 1 月 19 日因广义相对论的成就提名爱因斯坦为获奖侯选人，理由是他迈出了超越牛顿的第一步。 1921 年有更多的人因广义相对论而提名爱因斯坦，但诺贝尔奖委员会因为还有不少人（但都不是一流科学家）反对相对论而犹豫不决，导致当年的诺贝尔物理学奖空缺。那么多最有权威的科学家的意见，委员会都能置之不顾，由此可以想见诺贝尔委员会里的保守势力多么强大。

在 1919 年以前，无论是狭义还是广义相对论，每年都会突然冒出一些反对意见或证实其有误的实验，而提出这些反对意见和实验结果的人，又多不是等闲之辈，有的还是非常著名的科学家（或哲学家），因而引起诺贝尔奖委员会有些犹豫也不是完全不可理解的事情。但是到了 1919 年英国日食远征考察队以确凿的观测证明了爱因斯坦的新引力定律后，委员会的犹豫就颇让人费解了。 1919 年，许多以前获得诺贝尔奖的科学家继续提名爱因斯坦，其中包括瓦尔堡、劳厄、普朗克等人，原因是广义相对论；瑞典的物理化学家阿列纽斯（ S. A. Arrhenius ）因布朗运动提名爱因斯坦为获奖后选人。但委员会最后提出的报告中却认为，“如果爱因斯坦因为统计物理学……而不是因为他的其他主要论文而获奖，那是会使学术界感到奇怪的”。意思是说爱因斯坦的统计力学论文的质量没有他的相对论方面研究的质量高；但是对于广义相对论，却又建议等到 1919 年 5 月 29 日的日食观测的结果出来以后再说。由于结果在 1919 年 9 月 6 日才正式公布（爱因斯坦的广义相对论被证实），结果 1919 年的物理学奖授给了“发现极隧射线的多普勒效应以及电场作用光谱线的分裂现象”的德国的斯塔克。

1920 年有更多的科学家提名爱因斯坦因广义相对论而获奖，因为 1919 年已经由观测日食证实了广义相对论的一个预言。玻尔也第一次开始提名爱因斯坦，他特别提到相对论是“第一位的和最重要的”，还说，“在这里，我们面临着物理学研究发展中最有决定性意义的进步”。委员会让阿列纽斯（一位物理化学家！）写一篇关于广义相对论的评价报告。阿列纽斯那时还一直揣摩和跟随德国科学家对爱因斯坦的意见。当德国的诺贝尔获奖者勒纳和斯塔克在大力反对爱因斯坦和相对论时，他也极力反对爱因斯坦因为相对论获奖。他在报告中指出：红移实验尚未被实验证实； 1919 年日食考察的结果有许多人提出了批评、质疑；而近日点效应，阿列纽斯不幸错误地附和了德国科学家革尔克的意见。革尔克于 1916 年曾提出，水星近日点的进动早就由德国物理学家格伯解决了。其实，爱因斯坦在 1917 年就正确地分析过，格伯的理论基础以及革尔克的意见是建立在相互矛盾的假说之上。结果 1920 年诺贝尔物理学奖在哈瑟伯格（ Bernhard Hasseberg ）的坚持下，授予了瑞士裔的法国一位冶金学家纪尧姆，原因是“发现镍钢合金的反常性以及它在精密物理学中的重要性”。几乎所有的物理学家包括纪尧姆自己对这一决定都大吃一惊，只有法国和瑞士人高兴。这一决定让不少人摇头。

1921 年，普朗克在一封简短而有力的信中，再次提名爱因斯坦因为广义相对论的贡献为获奖后选人，还有许多著名科学家如爱丁顿、赖曼等等，都提名爱因斯坦。瑞典乌普萨拉大学的奥席恩（ C.Oseen ）提名爱因斯坦因光电效应获奖。

委员会让乌普萨拉大学的眼科医学教授古尔斯特兰德（ A.Gullstrand ， 1911 年获生理学和医学奖）写一份关于广义相对论的评价报告，让阿列纽斯写一份关于光电效应的评价报告。古尔斯特兰德根本不懂物理学，更不用说相对论了，但是他偏要到物理学评选委员会来，而且自不量力地要决定物理学的评奖！古尔斯特兰德在瑞典很有权威，他以他的全部权威反对爱因斯坦获奖，他曾私下对人说：“绝对不能让爱因斯坦获奖，哪怕全世界支持他1结果可想而知：他完全是外行地严厉批评了相对论，说它们根本没有被实验严格证实。这真是应了一句中国话：“乔太守乱点鸳鸯谱。”还有一位瑞典皇家科学院院士、物理学奖评委会成员哈瑟伯格听说有可能因为相对论而授予爱因斯坦诺贝尔物理学奖，他在病床上提出抗议，反对因相对论而授奖给爱因斯坦，他写道：“将猜想放在授奖的考虑之列，是极不可取的。”

瑞典科学界在 20 世纪早期过分注重实验物理学，而将理论轻视为纯粹的猜想。哈瑟伯格在瑞典很有权威，他一直坚持认为精确测量“是使我们能够深入了解物理定律的根本和主要条件，是走向新发现的唯一道路，是科学进步的不二法门”。这正是霍尔顿（ G.Holton ）所说的“实验主义”哲学。这种哲学在 1900 年前后在物理学界十分流行，但是到了 20 世纪 20 年代前后，多数国家物理学界有了不同的看法，并且选择了不同的研究方式，但是瑞典物理学界（尤其是当权的乌普萨拉学派）的眼光仍然十分狭隘。哈瑟伯格和古尔斯特兰德等人甚至认为爱因斯坦的相对论是一种“病态”物理，侵蚀了以前人们所持的正确的信念，与西方文明的古希腊传统的真、善、美观念完全相反。他们认为爱因斯坦没有做过任何实验，他的理论不是由实验归纳出来的；他修改基本假设，将不同的物理领域归纳成为一个统一的理论。这对他们这些实验物理学家来说简直是形而上学的工作，不是科学的一部分，是科学中的达达主义（ dadaism ）的表现。是可忍，孰不可忍！？

阿列纽斯是斯德哥尔摩大学的教授，以前他因自己提出的电离理论受过乌普萨拉大学的压制，因此并不满意哈瑟伯格和古尔斯特兰德那种过分偏爱实验的狭隘态度，但是他对于爱因斯坦获奖仍然持不支持的态度。他说， 1918 年普朗克刚刚因为量子论获奖，再紧接着因量子论颁奖给爱因斯坦，不妥；如果真要因光电效应颁奖，就应该给予实验物理学家。他还建议， 1921 年干脆不颁发物理学奖。结果， 1921 年真的没颁奖给物理学，而其他 4 项奖照常颁发（当时还没有经济奖）。这也是诺贝尔奖史上的一次非常奇特的行为。

1922 年，推荐信又陆续寄到了委员会，推荐爱因斯坦的著名科学家越来越多。法国物理学家布里渊甚至在信上写道：“试想：如果诺贝尔获奖者的名单上没有爱因斯坦的名字，那 50 年代以后人们的意见将会是怎样。”这时，形势已经不再是爱因斯坦盼望得诺贝尔奖，而是诺贝尔委员会非得以某种授奖原因把诺贝尔奖授予爱因斯坦了。因为，爱因斯坦在科学界的名声如日中天。有些人认为，如果爱因斯坦不先得奖，再无法考虑其他候选人；有些人还说，爱因斯坦的威望已经比诺贝尔奖还要高。

普朗克建议， 1921 年的物理学奖补发给爱因斯坦， 1922 年的给玻尔。

委员会又让古尔斯特兰德写关于相对论的报告，其结果可想而知；但幸亏委员会这次让理论物理学家奥席恩（而不是物理化学家阿列纽斯！）来写光电效应的报告。这时哈瑟伯格已经去世，委员会的空缺由奥席恩填补，因此他的意见将会受到比以前更多的重视。奥席恩懂得理论物理学，虽然古尔斯特兰德仍然错误地坚持认为“为相对论辩是一个信仰问题”，但是没有人看重他的意见了；而且古尔斯特兰德知道奥席恩很懂得理论物理，也不敢挑战奥席恩的推荐。而奥席恩则充分显示出策略大师的水平。他采用两条策略：一，将授奖原因限制在光电效应定律上，不谈“理论”（即光子理论，当时很少人相信它）；二，指出爱因斯坦的成就，不同的研究者有不同的兴趣，这就避免光电效应不如相对论重要而又引起争论。对爱因斯坦更有利的是阿列纽斯到 1922 年转而支持爱因斯坦。这种转变的主要原因，是他到柏林亲自会见了爱因斯坦，亲眼看到柏林科学界对爱因斯坦的尊敬和爱戴；而原先他十分敬重的勒纳和斯塔克已经名望尽失，受到德国科学界主流的鄙视。

于是，委员会决定绕过相对论这个“争论太多”的障碍，直接以光电效应定律的贡献把 1921 年空缺下来的物理学奖授予爱因斯坦，而将 1922 年的授予玻尔。

1922 年，大约是 9 月 18 日，诺贝尔奖物理学委员会主席阿列纽斯给爱因斯坦写的信中说：“你很有可能在 12 月份应该到斯德哥尔摩。如果那时您在日本，可能不太合适。”同一天，劳厄也写了一封信给爱因斯坦：“根据我昨天得到的可靠消息， 11 月份将着手诺贝尔奖的推选工作，因此 12 月份你最好呆在欧洲。”

可这时，爱因斯坦已经与日本《改造社》签订了合同，他不能违背合同。他于 9 月 22 日给阿列纽斯回信说：“合同已经使我非去日本不可，我不可能推迟我的旅行日期。……希望不要因此取消对我的邀请，但我延后一段时间可以前往瑞典。”

在大势所趋的形势下，爱因斯坦终于在 1922 年得到了 1921 年的诺贝尔奖，诺贝尔奖委员会虽然留下了种种遗憾和可供指责的地方，但是他们终于正确地把诺贝尔奖授给了最应该得到它的人。也许让爱因斯坦感到好笑的是，当他看到授奖通知时上面特别指出：他在获奖演说时仅限于正式的授奖理由，而不得提到相对论。上帝保佑，由于爱因斯坦要到日本作学术演讲，躲过了 12 月的正式授奖典礼。

到次年 7 月去瑞典的哥德堡做演讲时，阿列纽斯却暗示说：“人们肯定会因相对论演讲而感谢您。” 7 月 11 日，爱因斯坦在 2000 名听众面前作了题为《相对论的基本思想和问题》的报告。瑞典国王古斯塔夫五世也在座聆听。

爱因斯坦的贡献有哪些

爱因斯坦是人类历史上最具创造性才智的人物之一。

他一生中开创了物理学的四个领域：狭义相对论、广义相对论、宇宙学和统一场论。他是量子理论的主要创建者之一，在分子运动论和量子统计理论等方面也做出了重大贡献。?

爱因斯坦于1905年发表了《论动体的电动力学》的论文，提出了狭义相对性原理和光速不变原理，建立了狭义相对论。据此他进一步得出质量和能量相当的质能公式E=mc2 。

狭义相对论揭示了作为物质的存在形式的空间和时间的统一性，力学运动和电磁运动学上的统一性，进一步揭示了物质和运动的统一性，为原子能的利用奠定了理论基础。?

1915年爱因斯坦创建了广义相对论，进一步揭示了四维空间时间物质的关系。

根据广义相对论的引力论，他推断光处于引力场中不沿直线而是沿着曲线传播，1919年这种预见在英国天文学家观察日蚀中得到证实。

1938年爱因斯坦在广义相对论的运动问题上获得重大进展，从场方程推导出物体运动方程，由此进一步揭示了时空、物质、运动和引力的统一性。?

爱因斯坦在量子论方面做出了巨大贡献。1905年他提出能量在空间分布不是连续的假设，认为光速的能量在传播，吸收和产生过程中具有量子性，并圆满地揭示了光电效应。这是人类认识自然过程中，历史上首次揭示了辐射的波动性和粒子性的统一。

1916年爱因斯坦在关于辐射的量子论的论文中，提出了受激辐射的理论，为今天的激光技术打下了理论基础。?

广义相对论之后，爱因斯坦在宇宙与引力和电磁的统一场论两方面进行探索。为了证明天体在空间中静止的分布，以引力场为根据，提出了一个有限无边的静止的宇宙模型，该模型是不稳定的。从引力场方程可预见星系分离运动，后来的天文观测到这种星系分离运动。

爱因斯坦发表过哪些论文？

1901-1904年，在德国权威杂志《物理学年鉴》上发表了5篇有关热力学和黑体辐射等方面的研究。

1905年3月，《关于光的产生和转变的一个启发性观点》，文中提出光量子学说和光电效应的基本定律，并在历史上第一次揭示了微观物体的波粒二象性，从而圆满地解释了光电效应。（为此获得1921年诺贝尔物理学奖）

1905年4月，《分子尺度的新测定》（获苏黎世大学哲学博士学位）

1905年5月，《根据分子运动论研究静止液体中悬浮微粒的运动》（有力地提供了原子真实存在布朗运动的证明）

1905年6月，长篇文献《论动体的电动力学》（完整提出了著名的狭义相对论理论，开创了物理学的新纪元）

1905年9月，《物体惯性和能量的关系》（提出了质量和能量的关系E=mc^2，为原子核能的释放和利用奠定了理论基础）

1916年《广义相对论基础》（提出了大质量物体的存在可引起时空连续场的弯曲，为黑洞、大爆炸等新的宇宙论提供了理论依据）

大学物理电磁学或电磁学论文

电磁学是物理学的一个分支。电学与磁学领域有著紧密关系，广义的电磁学可以说是包含电学和磁学，但狭义来说是一门探讨电性与磁性交互关系的学科。 主要研究电磁波，电磁场以及有关电荷，带电物体的动力学等等。

电磁学或称电动力学或经典电动力学。之所以称为经典，是因为它不包括现代的量子电动力学的内容。电动力学这样一个术语使用并不是非常严格，有时它也用来指电磁学中去除了静电学、静磁学后剩下的部分，是指电磁学与力学结合的部分。这个部分处理电磁场对带电粒子的力学影响。

电磁学的基本理论由19世纪的许多物理学家发展起来，麦克斯韦方程组通过一组方程统一了所有的这些工作，并且揭示出了光作为电磁波的本质。

电磁学的基本方程式为麦克斯韦方程组，此方程组在经典力学的相对运动转换（伽利略变换）下形式会变，在伽里略变换下，光速在不同惯性座标下会不同。保持麦克斯韦方程组形式不变的变换为洛伦兹变换，在此变换下，不同惯性座标下光速恒定。

二十世纪初迈克耳孙-莫雷实验支持光速不变，光速不变亦成为爱因斯坦的狭义相对论的基石。取而代之，洛伦兹变换亦成为较伽利略变换更精密的惯性座标转换方式。

静磁现象和静电现象很早就受到人类注意。中国远古黄帝时候就已经发现了磁石吸铁、磁石指南以及摩擦生电等现象。系统地对这些现象进行研究则始於16世纪。1600年英国医生威廉·吉尔伯特(William Gilbert，1544～1603)发表了<论磁、磁饱和地球作为一个巨大的磁体>(Demagnete，magneticisque corporibus et de magnomagnete tellure)。他总结了前人对磁的研究，周密地讨论了地磁的性质，记载了大量实验，使磁学从经验转变为科学。书中他也记载了电学方面的研究。

爱因斯坦VS牛顿谁更强

爱因斯坦更伟大,因为做出的贡献比牛顿大。　　爱因斯坦的贡献　　物质不灭定律，说的是物质的质量不灭；能量守恒定律，说的是物质的能量守恒。　　虽然这两条伟大的定律相继被人们发现了，但是人们以为这是两个风马牛不相关的定律，各自说明了不同的自然规律。甚至有人以为，物质不灭定律是一条化学定律，能量守恒定律是一条物理定律，它们分属于不同的科学范畴。　　爱因斯坦认为，物质的质量是惯性的量度，能量是运动的量度；能量与质量并不是彼此孤立的，而是互相联系的，不可分割的。物体质量的改变，会使能量发生相应的改变；而物体能量的改变，也会使质量发生相应的改变。　　在狭义相对论中，爱因斯坦提出了著名的质能公式：E＝mc^2　　（这里的E代表物体的能量，m代表物体的质量，c代表光的速度，即每秒30万公里。）　　按照爱因斯坦的理论，如果把1克温度为0℃的水，加热到100℃水吸收了100卡的热量，这时水的质量也相应增加了。按照质能关系公式计算，1克水的质量增加了0.00000000000465克。　　爱因斯坦的理论，最初受到许多人的反对，就连当时一些著名物理学家也对这位年青人的论文表示怀疑。然而，随着科学的发展，大量的科学实验证明爱因斯坦的理论是正确的，爱因斯坦才一跃而成为世界著名的科学家，成为20世纪世界最伟大的科学家之一。　　爱因斯坦的质能关系公式，正确地解释了各种原子核反应：就拿氦4来说，它的原子核是由2个质子和2个中子组成的。照理，氦4原子核的质量就等于2个质子和2个中子质量之和。实际上，这样的算术并不成立，氦核的质量比2个质子、2个中子质量之和少了0.0302原子质量单位[57]！这是为什么呢？因为当2个氘[dao]核（每个氘核都含有1个质子、1个中子）聚合成1个氦4原子核时，释放出大量的原子能。生成1克氦4原子时，大约放出2700000000000焦耳的原子能。正因为这样，氦4原子核的质量减少了。　　这个例子生动地说明：在2个氘原子核聚合成1个氦4原子核时，似乎质量并不守恒，也就是氦4原子核的质量并不等于2个氘核质量之和。然而，用质能关系公式计算，氦4原子核失去的质量，恰巧等于因反应时释放出原子能而减少的质量！　　这样一来，爱因斯坦就从更新的高度，阐明了物质不灭定律和能量守恒定律的实质，指出了这两条定律之间的密切关系，使人类对大自然的认识又深化了一步。　　没有什么大自然的奥秘，是人类所不能认识的；但是，大自然的奥秘又是无穷无尽的。人类永远没有一天完全认识得了大自然，没有一天可以完全知道它的奥秘。只有永不知足，才能不断前进。　　物质不灭定律和能量守恒定律，是自然界的伟大定律。它来自客观实际，又在客观实际中久经考验。多少年来，这两条定律经受了千万次考验，象经得起风吹雨打的宝石一样，闪耀着夺目的光芒。　　物质不灭定律和能量守恒定律，已经成为现代自然科学的基石，同时，它也从根本上给宗教的唯心主义观点以致命的打击，因为物质是不能凭空创造的，也不能凭空消灭，所以谁也不再相信什么上帝创造万物，上帝创造世界的反科学的谬论了。另外，它还雄辩地说明，世界上永远不会有“永动机”。想不花费劳动就从大自然中获取能源，是不可能的。　　定律是客观存在着的。人，虽然不能去“创造”定律，“改造”定律，但是，人可以去发现定律，掌握定律，利用定律。现在，物质不灭宣告和能量守恒守律已经被千百万人所掌握。人们正在利用物质不灭定律和能量守恒定律，去征服自然，改造自然，揭开大自然的秘密！　　著作　　《关于光的产生和转化的一个启发性观点》　　《分子大小的新测定方法》　　《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》《论动体的电动力学》　　《物体的惯性同它所含的能量有关系吗？》　　《狭义相对论》　　《广义相对论》　　牛顿的成就　　力学方面的贡献　　牛顿在伽利略等人工作的基础上进行深入研究，总结出了物体运动的三个基本定律（牛顿三定律）：①任何物体在不受外力或所受外力的合力为零时，保持原有的运动状态不变，即原来静止的继续静止，原来运动的继续作匀速直线运动。②任何物体在外力作用下，运动状态发生改变，其动量随时间的变化率与所受的合外力成正比。通常可表述为：物体的加速度与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向一致。③当物体甲给物体乙一个作用力时，物体乙必然同时给物体甲一个反作用力，作用力和反作用力大小相等，方向相反，而且在同一直线上。这三个非常简单的物体运动定律，为力学奠定了坚实的基础，并对其他学科的发展产生了巨大影响。第一定律的内容伽利略曾提出过，后来R.笛卡儿作过形式上的改进，伽利略也曾非正式地提到第二定律的内容。第三定律的内容则是牛顿在总结C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的结果之后得出的。　　牛顿是万有引力定律的发现者。他在1665～1666年开始考虑这个问题。1679年，R·胡克在写给他的信中提出，引力应与距离平方成反比，地球高处抛体的轨道为椭圆，假设地球有缝，抛体将回到原处，而不是像牛顿所设想的轨道是趋向地心的螺旋线。牛顿没有回信，但采用了胡克的见解。在开普勒行星运动定律以及其他人的研究成果上，他用数学方法导出了万有引力定律。　　牛顿把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本的力学体系中，创立了经典力学理论体系。正确地反映了宏观物体低速运动的宏观运动规律，实现了自然科学的第一次大统一。这是人类对自然界认识的一次飞跃。　　牛顿指出流体粘性阻力与剪切率成正比。他说：流体部分之间由于缺乏润滑性而引起的阻力，如果其他都相同，与流体部分之间分离速度成比例。现在把符合这一规律的流体称为牛顿流体，其中包括最常见的水和空气，不符合这一规律的称为非牛顿流体。　　在给出平板在气流中所受阻力时，牛顿对气体采用粒子模型，得到阻力与攻角正弦平方成正比的结论。这个结论一般地说并不正确，但由于牛顿的权威地位，后人曾长期奉为信条。20世纪，T·卡门在总结空气动力学的发展时曾风趣地说，牛顿使飞机晚一个世纪上天。　　关于声的速度，牛顿正确地指出，声速与大气压力平方根成正比，与密度平方根成反比。但由于他把声传播当作等温过程，结果与实际不符，后来P.-S.拉普拉斯从绝热过程考虑，修正了牛顿的声速公式。　　数学方面的贡献　　17世纪以来，原有的几何和代数已难以解决当时生产和自然科学所提出的许多新问题，例如：如何求出物体的瞬时速度与加速度？如何求曲线的切线及曲线长度（行星路程）、矢径扫过的面积、极大极小值（如近日点、远日点、最大射程等）、体积、重心、引力等等；尽管牛顿以前已有对数、解析几何、无穷级数等成就，但还不能圆满或普遍地解决这些问题。当时笛卡儿的《几何学》和瓦里斯的《无穷算术》对牛顿的影响最大。牛顿将古希腊以来求解无穷小问题的种种特殊方法统一为两类算法：正流数术（微分）和反流数术（积分），反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中，以及被保存下来的1666年10月他写的在朋友们中间传阅的一篇手稿《论流数》中。所谓“流量”就是随时间而变化的自变量如x、y、s、u等，“流数”就是流量的改变速度即变化率，写作等。他说的“差率”“变率”就是微分。与此同时，他还在1676年首次公布了他发明的二项式展开定理。牛顿利用它还发现了其他无穷级数，并用来计算面积、积分、解方程等等。1684年莱布尼兹从对曲线的切线研究中引入了和拉长的S作为微积分符号，从此牛顿创立的微积分学在大陆各国迅速推广。　　微积分的出现，成了数学发展中除几何与代数以外的另一重要分支——数学分析（牛顿称之为“借助于无限多项方程的分析”），并进一步进进发展为微分几何、微分方程、变分法等等，这些又反过来促进了理论物理学的发展。例如瑞士J.伯努利曾征求最速降落曲线的解答，这是变分法的最初始问题，半年内全欧数学家无人能解答。1697年，一天牛顿偶然听说此事，当天晚上一举解出，并匿名刊登在《哲学学报》上。伯努利惊异地说：“从这锋利的爪中我认出了雄狮”。　　牛顿在前人工作的基础上，提出“流数(fluxion)法”，建立了二项式定理，并和G.W.莱布尼茨几乎同时创立了微积分学，得出了导数、积分的概念和运算法则，阐明了求导数和求积分是互逆的两种运算，为数学的发展开辟了一个新纪元。　　光学方面的贡献　　牛顿曾致力于颜色的现象和光的本性的研究。1666年，他用三棱镜研究日光，得出结论：白光是由不同颜色(即不同波长)的光混合而成的，不同波长的光有不同的折射率。在可见光中，红光波长最长，折射率最小；紫光波长最短，折射率最大。牛顿的这一重要发现成为光谱分析的基础，揭示了光色的秘密。牛顿还曾把一个磨得很精、曲率半径较大的凸透镜的凸面，压在一个十分光洁的平面玻璃上，在白光照射下可看到，中心的接触点是一个暗点，周围则是明暗相间的同心圆圈。后人把这一现象称为“牛顿环”。他创立了光的“微粒说”，从一个侧面反映了光的运动性质，但牛顿对光的“波动说”并不持反对态度。1704年，他出版了《光学》一书，系统阐述他在光学方面的研究成果。　　热学方面的贡献　　牛顿确定了冷却定律，即当物体表面与周围有温差时，单位时间内从单位面积上散失的热量与这一温差成正比。　　天文学方面的贡献　　牛顿1672年创制了反射望远镜。他用质点间的万有引力证明，密度呈球对称的球体对外的引力都可以用同质量的质点放在中心的位置来代替。他还用万有引力原理说明潮汐的各种现象，指出潮汐的大小不但同月球的位相有关，而且同太阳的方位有关。牛顿预言地球不是正球体。岁差就是由于太阳对赤道突出部分的摄动造成的。　　哲学方面的贡献　　牛顿的哲学思想基本属于自发的唯物主义，他承认时间、空间的客观存在。如同历史上一切伟大人物一样，牛顿虽然对人类作出了巨大的贡献，但他也不能不受时代的限制。例如，他把时间、空间看作是同运动着的物质相脱离的东西，提出了所谓绝对时间和绝对空间的概念；他对那些暂时无法解释的自然现象归结为上帝的安排，提出一切行星都是在某种外来的“第一推动力”作用下才开始运动的说法。　　《自然哲学的数学原理》牛顿最重要的著作，1687年出版。该书总结了他一生中许多重要发现和研究成果，其中包括上述关于物体运动的定律。他说，该书“所研究的主要是关于重、轻流体抵抗力及其他吸引运动的力的状况，所以我们研究的是自然哲学的数学原理。”该书传入中国后，中国数学家李善兰曾译出一部分，但未出版，译稿也遗失了。现有的中译本是数学家郑太朴翻译的，书名为《自然哲学之数学原理》，1931年商务印书馆初版，1957、1958年两次重印。　　牛顿对自然的兴趣　　由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养，对探索自然现象产生极为浓厚的兴趣。就在1665～1666年这两年之内，他在自然科学领域内思潮奔腾，才华迸发，思考前人从未思考过的问题，踏进前人没有涉及的领域，创建前所未有的惊人业绩。1665年初他创立级数近似法以及把任何幂的二项式化为一个级数的规则。同年11月，创立正流数法（微分）；次年1月，研究颜色理论；5月，开始研究反流数法（积分）。这一年内，牛顿还开始想到研究重力问题，并想把重力理论推广到月球的运行轨道上去。他还从开普勒定律中推导出使行星保持在它们轨道上的力必定与它们到旋转中心的距离平方成反比。牛顿见苹果落地而悟出地球引力的传说，说的也是在此时发生的轶事。总之，在家乡居住的这两年中，牛顿以比此后任何时候更为旺盛的精力从事科学创造，并关心自然哲学问题。由此可见，牛顿一生的重大科学思想是在他青春年华、思想敏锐短短两年期间孕育、萌发和形成的。　　1667年牛顿重返剑桥大学，10月1日被选为三一学院的仲院侣，次年3月16日选为正院侣。当时巴罗对牛顿的才能有充分认识。1669年10月27日巴罗便让年仅26岁的牛顿接替他担任卢卡斯讲座的教授。牛顿把他的光学讲稿(1670～1672)、算术和代数讲稿(1673～1683)《自然哲学的数学原理》（以下简称《原理》）的第一部分(1684～1685)，还有《宇宙体系》(1687)等手稿送到剑桥大学图书馆收藏。1672年起他被接纳为皇家学会会员，1703年被选为皇家学会主席直到逝世。其间牛顿和国内外科学家通信最多的有R.玻意耳、J.柯林斯、J.夫拉姆斯蒂德、D.格雷果理、E.哈雷、胡克、C.惠更斯、G.W.F.von莱布尼兹和J.沃利斯等。牛顿在写作《原理》之后，厌倦大学教授生活，他得到在大学学生时代结识的一位贵族后裔C.蒙塔古的帮助，于1696年谋得造币厂监督职位，1699年升任厂长，1701年辞去剑桥大学工作。当时英国币制混乱，牛顿运用他的冶金知识，制造新币。因改革币制有功，1705年受封为爵士。晚年研究宗教，著有《圣经里两大错讹的历史考证》等文。牛顿于1727年3月31日（儒略历20日）在伦敦郊区肯辛顿寓中逝世，以国葬礼葬于伦敦威斯敏斯特教堂。　　《光学》和反射式望远镜的发明，光学和力学一样，在古希腊时代就受到注意。用于天文观测的需要，光学仪器的制作很早就得到了发展，光的反射定律早在欧几里得时代已经闻名，但折射定律直到牛顿出生之前不久才为荷兰科学家W.斯涅耳所发现。玻璃的制作早已从阿拉伯辗转传入西欧。16世纪荷兰磨制透镜的手工业大兴。把透镜适当组合成一个系统就可成为显微镜或望远镜。这两种仪器的发明对科学发展起了重大作用。在牛顿之前，伽利略首先把他所制作的望远镜用在天象观测上。枷利略式的望远镜是以一片会聚透镜为目镜、一片发散透镜为物镜的望远镜。还有当时盛行的由两片会聚透镜组成的开普勒望远镜。两种望远镜都无法消除物镜的色散。牛顿发明以金属磨成的反射镜代替会聚透镜作为物镜，这样就避免了物镜的色散。当时牛顿制成的望远镜长6英寸，直径1英寸，放大率为30～40倍。经过改进，1671年他制作了第二架更大的反射式望远镜，并送到皇家学会评审。这台望远镜被皇家学会作为珍贵科学文物收藏起来。为了制造反射式望远镜，牛顿亲自冶炼合金和研磨镜面。牛顿自幼爱好动手制模型，做试验，这对他在光学实验上的成功有极大帮助。光的颜色问题早在公元前就有人在作猜测，把虹的光色和玻璃片的边缘形成的颜色联系起来。从亚里士多德以来到笛卡儿都认为白光是纯洁的、均匀的，是光的本质，而色光只是光的变种。他们都没像牛顿那样认真做过实验。]

好了，关于“电动力学论文”的话题就讲到这里了。希望大家能够通过我的讲解对“电动力学论文”有更全面、深入的了解，并且能够在今后的工作中更好地运用所学知识。

请添加微信号咨询：19071507959

在线报名

上一篇：电力论文(电力论文题目)

下一篇：暂无