課程內(nèi)容

《20世紀(jì)的科學(xué)偉人愛因斯坦》

一、科學(xué)偉人的成長歷程：

1、少年時(shí)代的愛因斯坦：很少講話，善于思考

2、中學(xué)時(shí)代的愛因斯坦：愛因斯坦沒有通過大學(xué)的入學(xué)考試（其中歷史不合格）

愛因斯坦在10歲時(shí)，進(jìn)入了慕尼黑的路堤波德中學(xué)，他喜歡上了數(shù)學(xué)，并開始自學(xué)高等數(shù)學(xué)，沒過多久，數(shù)學(xué)老師已經(jīng)不是他的對(duì)手了，常常被小愛問的張口結(jié)舌。又一次，數(shù)學(xué)老師公開對(duì)他說：“如果班上沒有你這個(gè)學(xué)生，我會(huì)非常愉快”。小愛困惑地說：“我并沒有做對(duì)不起老師的事呀！”“但是，你提的問題經(jīng)常使我心神不定”

3、大學(xué)的愛因斯坦：

在這里，愛因斯坦的自由散漫發(fā)揮到極致。他可以穿著拖鞋進(jìn)出教室，可以蓬頭垢面地整天窩在實(shí)驗(yàn)室，可以和同學(xué)們?cè)谝黄鹱杂捎懻??！谒?dāng)時(shí)看了，物理世界是簡單而優(yōu)美的。

二、愛因斯坦的科學(xué)貢獻(xiàn)

1、狹義相對(duì)論的提出

愛因斯坦的四篇論文：

A、他挑出分量最輕的一篇，內(nèi)容是通過中性物質(zhì)的稀溶液的擴(kuò)散和內(nèi)摩擦來測(cè)定原子的大小，寄給了他的母校蘇黎士聯(lián)邦工業(yè)學(xué)院，毫不費(fèi)力地取得了博士學(xué)位。

B、另一篇是關(guān)于研究懸浮微粒的布朗運(yùn)動(dòng)的，也開辟了一個(gè)新方向。

C、第三篇是著名的光電效應(yīng)，歷史上第一次提出光量子的理論，在發(fā)展與相對(duì)論并稱二十世紀(jì)物理學(xué)兩大基石的量子力學(xué)中意義重大。幾年后單憑此而不是相對(duì)論就獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)。

（1）提出的標(biāo)志：

D、第四篇的論文名字很樸素，叫《論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)》。然而稍通物理學(xué)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(duì)論的誕生。

（2）狹義相對(duì)論的基本原理：

相對(duì)性原理和光速不變?cè)?/p>

相對(duì)性原理：

光速不變?cè)?/p>

（3）創(chuàng)立的意義：

改變了牛頓力學(xué)的時(shí)空觀念，解釋了物質(zhì)和能量的相當(dāng)性，為原子能的利用奠定了理論基礎(chǔ)，是近代物理學(xué)領(lǐng)域的一次偉大革命。

2、廣義相對(duì)論

廣義相對(duì)論：愛因斯坦指出物體使周圍空間、時(shí)間彎曲，在物體具有很大的相對(duì)質(zhì)量時(shí)，這種彎曲可使從他旁邊經(jīng)過的任何其他事物，即使是光線，改變路徑。

（1）提出的標(biāo)志：1916年，愛因斯坦完成了長篇論文《廣義相對(duì)論的基礎(chǔ)》

（2）廣義相對(duì)論的基本原理：等效原理、廣義相對(duì)性

愛因斯坦預(yù)言，遙遠(yuǎn)的星光如果掠過太陽表面將會(huì)發(fā)生一點(diǎn)七秒的偏轉(zhuǎn)。

（3）提出的意義：

愛因斯坦廣義相對(duì)論的創(chuàng)立改變了人民對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)，在廣義相對(duì)論的指引下，天體和宇宙的觀測(cè)研究及理論探討前所未有地蓬勃開展起來。

【合作探究】愛因斯坦相對(duì)論的創(chuàng)立是不是意味著牛頓力學(xué)的消亡？

牛頓力學(xué)研究的是宏觀下物體低速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)；愛因斯坦相對(duì)論研究的是微觀世界物體高速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。所以相對(duì)論是經(jīng)典力學(xué)的修正和互補(bǔ)。

3、1905年，提出光量子假說

意義：解釋了光電效應(yīng)問題；他的研究推動(dòng)了量子力學(xué)的發(fā)展。

4、在宇宙學(xué)、統(tǒng)一場(chǎng)論等物理學(xué)其他領(lǐng)域

思考：為什么愛因斯坦能有這么偉大的成就，他是天才嗎？

科學(xué)精神：

勤奮好學(xué)、善于思考；

熱愛科學(xué)、腳踏實(shí)地；

挑戰(zhàn)權(quán)威、勇于創(chuàng)新；

毫不動(dòng)搖、追求真理。

三、為人類和平進(jìn)步而斗爭(zhēng)

（1）一戰(zhàn)期間：愛因斯坦在一份僅有4人參加的反戰(zhàn)宣言上簽字

（2）一戰(zhàn)后，積極致力于恢復(fù)各國人民的相互諒解

（3）30年代，反對(duì)法西斯，呼吁各國人民為和平而斗爭(zhēng)

（4）二戰(zhàn)期間，上書羅斯福，建議搶在德國之前研制原子彈

（5）致力于防止核戰(zhàn)爭(zhēng)，領(lǐng)導(dǎo)組織“原子科學(xué)家非常委員會(huì)”，出刊《原子科學(xué)家公報(bào)》

生命的意義：對(duì)人類社會(huì)的貢獻(xiàn)

生命的意義在于設(shè)身處地的替別人著想，憂他人之憂，樂他人之樂，酷愛正義，并竭盡全力為改善人類景況而奮斗

關(guān)注中國命運(yùn)：20世紀(jì)20年代，愛因斯坦訪問美國和日本曾兩次途徑上海，目睹身處水深火熱之中的中國人民，愛因斯坦深感同情和不平，認(rèn)為“這是一個(gè)勤勞的，在奴役下呻吟的，但卻是頑強(qiáng)的民族”。

1931年，日軍侵占中國東北三省，愛因斯坦一再向全世界各國呼吁，對(duì)日本采取嚴(yán)厲的經(jīng)濟(jì)制裁；

1937年，為聲援主張抗日的“七君子”，愛因斯坦曾聯(lián)合羅素等英美知識(shí)文化界知名人士表示聲援。