
导语
爱因斯坦与牛顿的比较,就犹如一场关公战秦雄似的较量。
爱因斯坦曾经提出一条理论,否定了包括牛顿在内的一票科学家。
那么牛顿与爱因斯坦是否能比出个高下呢?这就要读者你自己来看了……
爱因斯坦战胜牛顿的理论到底是什么呢?
光量子又称为光子。
这个名词是爱因斯坦1905年在公开发表的一篇著名论文中首先提出的,由于光子学说的巨大成功,爱因斯坦获1921年诺贝尔物理学奖。
那么,究竟什么是光量子呢?
在日常生活中,光是最为人们所熟悉的东西。
如果没有光,人们简直无法生活。
但是,人们认识光的本性却经过了艰难而又曲折的道路。
微粒说
以牛顿为代表的一种理论认为,物体发光是因为它发射出光的粒子(微粒)流,我们之所以能看到光,是由于这些粒子落到眼睛上引起了视觉。
按照这个理论,人们把光的反射现象解释为光的粒子在反射面上发生了弹性碰撞而造成的结果。

波动说
然而与牛顿同时代的惠更斯则认为,物体发出的光是一种波动,这种波动不同于人们通常观察到的水波和声波——它们都有传播波动的介质,水波的传播介质是水,声波的传播介质是空气或其他液体和固体,而光波的传播是在真空中进行的,也就是说光波以真空为介质。

这两种理论一开始就发生了冲突,但由于牛顿在科学界的崇高威望,光的微粒说在很长一段时间内占统治地位。
直到19世纪初,杨氏、菲涅尔、夫琅和费新发现的光的干涉、衍射和偏振现象,与惠更斯的光的波动说十分吻合,而牛顿的光的微粒说对此却无法做出解释。

詹姆斯·克拉克·麦克斯韦
随着光学仪器的发展,光学理论也有了很大的进展。
麦克斯韦证明了光波是一种电磁波后,光的波动理论似乎完全被实验所证实,光是波动的说法也为人们普遍接受。
但是,光是波动的理论在光电效应的实验结果面前却一直显得无能为力。
所谓光电效应指的是:当用光照射金属表面时,会把电子从金属中打出来。
早在1872年,莫斯科大学的斯托列托夫就已发现了这个现象,以后德国物理学家赫兹和雷纳德对此也进行了研究。

赫兹雕像
当人们试图用光的波动说去解释光电效应时,得出的结论是:当光的强度增大时,从金属中被打出来的电子的速度也应增大。
而实验结果表明,用同一频率的光照射时,不论光的强度多大,所有观察到的电子都具有同样的速度,也就是说,从金属中被打出来的电子的速度与光的强度无关!

杨氏干涉实验
而且当光的频率达到某个极限值时,才会在光照条件下使电子从金属中飞出。
同时,从金属中能不能打出电子与光的频率有关,即用紫光照射时飞出电子的速度比用红光照射时飞出电子的速度大!
于是,光是波动的说法在实验面前陷入了困境。
爱因斯坦以创造性的思维完全从一个不同的角度去考察了光电效应。
他提出了光是光量子的理论。
按照这个理论,光的能量是由一份一份的不连续的最小单元能量组成的,而这个单元能量大小和光的频率正好成正比关系。
光仍然像波动一样具有频率(或波长),但是光还具有微小粒子的特性——一个一个的能量单元。

这样,光无非就是一束能量流,其中最小的单元能量就称为光量子(光子)。
当光照射到金属表面时,光就把光量子的能量传递给电子,光量子就消失了,而电子得到光子的能量,再加上它自身的能量就可能从金属中飞出。

由于光量子能量只与光的频率有关,因此只有大于一定频率的光,才能提供足够的能量使电子从金属中被打出来。
这样,光量子的理论就以简洁清晰的方式解释了光电效应。
爱因斯坦的成功使他荣获了诺贝尔物理学奖,但是光量子理论却把100多年前关于光的本性的问题的讨论又重新摆到人们面前,光究竟是什么?是波动还是粒子?




牛顿运势 好兆头牛顿是什么意思?
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事件真相:世界十大杰出物理学家是怎么回事?牛顿排第六
世界上也许有一些真正伟大的物理学家,他们在自己的工作领域上是杰出的,但我们从来没有听说过他们。因为除了他们的才华,他们的工作是相对模糊的,是不被人们所了解的。因此我们选出了在实现科学目的方面最有影响力的十位物理学家,让我们一起看下去,了解在世界范围排名前十的物理学家吧。10.阿那克西曼德阿那克西曼德认为地球不需要什么东西来支撑它,地球漂是浮在无限中心的,因为它与宇宙的其他部分距离相等。这个观点,改变了我们对地球的看法,并同时引入了地球与天空中的行星和恒星之间的吸引力。9.阿基米德阿基米德是古代最伟大的科学家,他将数学,物理和工程学推向了新的高度。他创建了力学和静力学的物理科学,发现了杠杆和滑轮的规律,并发现了物理学中最重要的概念之一重心。8.伽利略伽利略是第一批用望远镜研究天空的人之一,他是第一个发现卫星围绕另一个星球运行的人,发现木星的四个最大的卫星和钟摆法。他发现了牛顿的第一运动定律,在力学领域的发现破坏了亚里士多德的错误物理学,这种物理学已经在西方思想中占据了两千年的主导地位。7.约翰内斯开普勒约翰内斯·开普勒打破了数千年天文学的传统,发现天体遵循椭圆形路径,开普勒的行星运动定律是我们对宇宙理解的关键突破。他是第一个证明对数如何工作的人,发现我们的眼睛反转了图像,我们的大脑纠正了颠倒的图像。6.牛顿艾萨克·牛顿发明了微积分,即变化的数学,没有它,我们就无法理解物体像电子一样微小或像星系一样大的行为。牛顿发现了万有引力定律,证明了月球绕地球运行的原因与苹果从树上落下的原因完全相同。此外他建造了世界上第一台反射望远镜。5.法拉第迈克尔法拉第通过改变磁场,在电线中产生电流,并因此发现电磁感应,这是当今几乎所有发电厂产生电力的手段。他是发现电磁旋转电动机的先驱,他发明了法拉第笼,可以防止闪电损坏其中的任何物质,并防止外部干扰影响敏感的电子和电子实验。4.欧内斯特·卢瑟福欧内斯特·卢瑟福是核化学和核物理之父。他发现并命名了原子核,质子,α粒子,β粒子,还预测了中子的存在。与他一起工作的非常多的年轻科学家继续赢得诺贝尔奖,包括詹姆斯查德威克,塞西尔鲍威尔。3.尼尔斯玻尔尼尔斯玻尔彻底改变了我们对原子和世界的看法,当物体是原子大小或更小时,他意识到经典物理会发生灾难性的失败。他重塑了原子,在这样做的过程中,他创立了量子力学。后来,作为哥本哈根量子力学解释的主要设计师,他帮助重塑了我们对自然界如何在原子尺度上运作的理解。2.欧文施罗丁格他建立了量子力学的波动力学公式,允许一定程度的可视化。薛定谔将电子描绘成波浪,而不是在任何给定的位置展开。他表明,他的波和海森堡的矩阵公式虽然表面上不同,但在数学上是等价的。在晚年,薛定谔对量子力学感到不满,并以薛定谔猫的思想实验而闻名.1.艾尔伯特爱因斯坦爱因斯坦重写了自然法则,他彻底改变了我们理解事物行为的方式,如光,重力,空间和时间。他确定每个人,无论他们自己相对于光线的速度如何,都会在真空中测量光速为每秒3亿米的速度。他重写了牛顿的万有引力定律,提出了广义论。