Question

爱因斯坦在现代物理学上取得了怎样的成就

Answer 1

爱因斯坦至少三项重大成就：提出光量子假设（光子说）,建立相对论（狭义相对论和广义相对论）,创建现代宇宙学理论.爱因斯坦的重大成就开始于1905年,这一年后来被科学界称为“爱因斯坦奇迹年”：1905年3月,爱因斯坦应用普朗克的能量子假说,提出光量子假设（后来称为光子说）,一举解决了光电效应的疑难问题；4月,爱因斯坦向苏黎世大学提交论文《分子大小的新测定法》,以强有力的论据最终证明了原子论学说；5月,爱因斯坦完成了近代物理学划时代性的论文《论动体的电动力学》,独立而完整地提出了狭义相对性原理,建立起狭义相对论,开创物理学的新纪元；6月,爱因斯坦在《关于光的产生和转化的一个启发性观点》（以及1906年3月的《论光的产生与吸收》）中提出了光量子假设,创立了光子说,重新强调了光的粒子性；同年9月,爱因斯坦在论文《物体的惯性同它所含的能量有关吗》中提出了质能关系一个原始形式,后经改写即成为狭义相对论中最著名的一个公式：质能方程（E=mc^2）；1906年,爱因斯坦完成了关于固体比热《普朗克的辐射和比热理论》的论文,创建了固体比热量子理论的第一个模型：爱因斯坦模型；1907年,爱因斯坦提出等效原理,迈出了创建广义相对论的第一步；1913年,爱因斯进一步阐述了广义相对性原理；1915年11月25日,爱因斯坦成功地建立起广义相对论的引力场方程（著名数学家希尔伯特比爱因斯坦早五天用数学方法推导出了场方程,因此场方程有时也称为希尔伯特-爱因斯坦引力场方程）,完成了广义相对论的理论创建工作；1916年是爱因斯坦的又一个取得重大成就的年份,3月,爱因斯坦完成了《广义相对论的基础》的总结性论文,广义相对论体系完整地建立起来；5月,爱因斯坦提出宇宙空间有限无界的假说；8月,爱因斯坦完成了《关于辐射的量子理论》,总结量子理论的发展,提出了受激辐射理论,成为激光技术的理论基础,同年爱因斯坦进一步指出光子也存在动量（1927年康普顿效应的发现完全证实了爱因斯坦的光量子假设）；1917年,爱因斯坦应用他创立的广义相对论研究整个宇宙,建立起第一个自洽的宇宙模型（为了保持静态的宇宙,爱因斯坦在他的引力场方程中添加了一个“宇宙常数”项,以保持模型稳定,1929年哈勃发现宇宙不是静态的,而是一直在膨胀的,后来爱因斯坦称“宇宙常数”是他“一生中最大的错误”）,开创了在严格的理论基础之上的宇宙学研究的全新阶段；1921年,爱因斯坦因为在光电效应方面的研究成果获得诺贝尔物理学奖（不是相对论,直到第二次世界大战结束以后,相对论才获得了广泛的认可和高度的赞誉）；1922年,爱因斯坦完成了关于统一场论的第一篇论文,开创了统一场理论研究的先河（他试图将电磁场和引力场统一起来,但未能获得成功）；1927年,爱因斯坦参加了第五届布鲁塞尔索尔维物理讨论会,开始同哥本哈根学派就量子力学的解释问题进行激烈的论战,发表《牛顿力学及其对理论物理学发展的影响》,从此他与量子力学“正统理论”分道扬镳,对于量子力学后来的发展产生了深远的影响（爱因斯坦曾经与玻尔争论量子力学的完备性问题,提出了著名的“光子箱”理想实验,与同样著的名“薛定谔猫”佯谬一起构成了对“正统”量子力学理论的重大挑战）；1934年,爱因斯坦同波多耳斯基和罗森合作发表了向哥本哈根学派挑战的论文,提出了著名的“ERP佯谬”,质疑量子力学的不完备性；1937年,爱因斯坦同英费尔德和霍夫曼合作完成论文《引力方程和运动问题》,从广义相对论的场方程推导出了物质的运动方程,进一步揭示了时空、物质和运动的深刻的内在联系,这是爱因斯坦取得的最后一项重大成就；除上述成果之外,爱因斯坦还取得了其它一些研究成果,同时致力于推动人类和平事业和科普宣传工作,所有的这些成果和努力极大地推动了科学技术的发展和人类社会的进步,爱因斯坦因此成为20世纪最伟大的物理学家.