课程内容

《20世纪的科学伟人爱因斯坦》

一、科学伟人的成长历程：

1、少年时代的爱因斯坦：很少讲话，善于思考

2、中学时代的爱因斯坦：爱因斯坦没有通过大学的入学考试（其中历史不合格）

爱因斯坦在10岁时，进入了慕尼黑的路堤波德中学，他喜欢上了数学，并开始自学高等数学，没过多久，数学老师已经不是他的对手了，常常被小爱问的张口结舌。又一次，数学老师公开对他说：“如果班上没有你这个学生，我会非常愉快”。小爱困惑地说：“我并没有做对不起老师的事呀！”“但是，你提的问题经常使我心神不定”

3、大学的爱因斯坦：

在这里，爱因斯坦的自由散漫发挥到极致。他可以穿着拖鞋进出教室，可以蓬头垢面地整天窝在实验室，可以和同学们在一起自由讨论。……在他当时看了，物理世界是简单而优美的。

二、爱因斯坦的科学贡献

1、狭义相对论的提出

爱因斯坦的四篇论文：

A、他挑出分量最轻的一篇，内容是通过中性物质的稀溶液的扩散和内摩擦来测定原子的大小，寄给了他的母校苏黎士联邦工业学院，毫不费力地取得了博士学位。

B、另一篇是关于研究悬浮微粒的布朗运动的，也开辟了一个新方向。

C、第三篇是著名的光电效应，历史上第一次提出光量子的理论，在发展与相对论并称二十世纪物理学两大基石的量子力学中意义重大。几年后单凭此而不是相对论就获得诺贝尔物理奖。

（1）提出的标志：

D、第四篇的论文名字很朴素，叫《论运动物体的电动力学》。然而稍通物理学史的人都知道这是一篇惊世骇俗的文章，它宣布了狭义相对论的诞生。

（2）狭义相对论的基本原理：

相对性原理和光速不变原理

相对性原理：

光速不变原理

（3）创立的意义：

改变了牛顿力学的时空观念，解释了物质和能量的相当性，为原子能的利用奠定了理论基础，是近代物理学领域的一次伟大革命。

2、广义相对论

广义相对论：爱因斯坦指出物体使周围空间、时间弯曲，在物体具有很大的相对质量时，这种弯曲可使从他旁边经过的任何其他事物，即使是光线，改变路径。

（1）提出的标志：1916年，爱因斯坦完成了长篇论文《广义相对论的基础》

（2）广义相对论的基本原理：等效原理、广义相对性

爱因斯坦预言，遥远的星光如果掠过太阳表面将会发生一点七秒的偏转。

（3）提出的意义：

爱因斯坦广义相对论的创立改变了人民对宇宙的认识，在广义相对论的指引下，天体和宇宙的观测研究及理论探讨前所未有地蓬勃开展起来。

【合作探究】爱因斯坦相对论的创立是不是意味着牛顿力学的消亡？

牛顿力学研究的是宏观下物体低速运动的状态；爱因斯坦相对论研究的是微观世界物体高速运动的状态。所以相对论是经典力学的修正和互补。

3、1905年，提出光量子假说

意义：解释了光电效应问题；他的研究推动了量子力学的发展。

4、在宇宙学、统一场论等物理学其他领域

思考：为什么爱因斯坦能有这么伟大的成就，他是天才吗？

科学精神：

勤奋好学、善于思考；

热爱科学、脚踏实地；

挑战权威、勇于创新；

毫不动摇、追求真理。

三、为人类和平进步而斗争

（1）一战期间：爱因斯坦在一份仅有4人参加的反战宣言上签字

（2）一战后，积极致力于恢复各国人民的相互谅解

（3）30年代，反对法西斯，呼吁各国人民为和平而斗争

（4）二战期间，上书罗斯福，建议抢在德国之前研制原子弹

（5）致力于防止核战争，领导组织“原子科学家非常委员会”，出刊《原子科学家公报》

生命的意义：对人类社会的贡献

生命的意义在于设身处地的替别人着想，忧他人之忧，乐他人之乐，酷爱正义，并竭尽全力为改善人类景况而奋斗

关注中国命运：20世纪20年代，爱因斯坦访问美国和日本曾两次途径上海，目睹身处水深火热之中的中国人民，爱因斯坦深感同情和不平，认为“这是一个勤劳的，在奴役下呻吟的，但却是顽强的民族”。

1931年，日军侵占中国东北三省，爱因斯坦一再向全世界各国呼吁，对日本采取严厉的经济制裁；

1937年，为声援主张抗日的“七君子”，爱因斯坦曾联合罗素等英美知识文化界知名人士表示声援。