光速與普朗克常數引出愛因斯坦的相對論及其命運的轉機

我們都說量子力學是描述微觀世界結構、運動與變化規律的物理科學。

它是20世紀人類文明發展的一個重大飛躍。

那麼，在這其中普朗克假設是怎樣的呢？我們需要了解一個物理常量 ... 人人焦點 影視 健康 歷史 數碼 遊戲 美食 時尚 旅遊 運動 星座 情感 動漫 科學 寵物 家居 文化 教育 故事 光速與普朗克常數引出愛因斯坦的相對論及其命運的轉機:互爲貴人 2021-01-07雙融共贏zxh7bt 一、機會青睞有準備的頭腦下面這段往事非常有趣。

愛因斯坦原來以爲自己的論文發表出來就會引起物理學界同行科學家們關注和熱烈討論，結果卻是幾乎沒有任何反應。

他非常沮喪，抱怨也無用，只能繼續他小職員的工作，還好他會拉小提琴。

直到有一天不期而至的一位到訪者勞厄，這才逐步改變了愛因斯坦的生活的軌跡。

他就是普朗克的博士研究生和助手勞厄。

愛因斯坦當時論文（物理雙月刊網）二、勞厄與愛因斯坦的會晤那年夏天，愛因斯坦迎來了一位拜訪者即同齡人勞厄。

勞厄當時在歐洲科學界已經廣爲人知，因爲他曾先後到過斯特拉斯堡大學、哥根廷大學、柏林洪堡大學等知名學校研習數學、物理、化學等。

1902年他經物理學家普朗克指導獲得博士學位，並成爲普朗克的助教。

名師指導，勞厄在物理學上自然進步很快。

鄒曉輝點評：愛因斯坦與勞厄分屬兩類很不同的情形，能走到一起，是因爲普朗克的紐帶作用，同時，也有兩人內心思考和探索領域的迭交之處。

這才有後來可交流的豐富內容。

普朗克曾在報告會上講解愛因斯坦相對論。

勞厄聽後非常震驚，因爲，他一直信奉康德哲學時空絕對不變理論。

「時空居然與物質運動有關？運動還會改變空間？」勞厄既感覺相對論有些道理，又有點難以置信。

正巧他研究X射線時遇到困難於是便產生拜訪愛因斯坦的想法。

潛意識中，能提出相對論的人，不是奇才也是天才。

說是拜訪，也有考察的意味。

鄒曉輝再進一步點評：一定有某種好奇心的驅使，才會有足夠的動力和一探究竟的強烈願望。

勞厄幾經周折才找到了低調的愛因斯坦。

伯爾尼市專利局裡，兩個德國籍科學奇才終於見面。

後來他們一起共事並成了互爲貴人的好友。

從左到右：熊斯特，愛因斯坦，普朗克，密立根，勞厄三、光速與普朗克常數的緣份1905年愛因斯坦狹義相對論出來一定要特別關注光速（c）這樣一個最需要討論的對象。

光速是什麼？光速是把時間的量綱變成長度的量綱，光速是時空的連接。

光速在能量和質量相關時，光速的平方是比例因子，始終是一個常數，雖然叫速度，但它是一個沒有參照系的常數。

對光速的理解，光速真的不算速度，或者說就是速度它也不是你說的別的速度。

鄒曉輝認爲：這句話的歧義值得深思！因爲他們這句話仿照的是世界的數學物理中心德國北部哥廷根這個小鎮子的一句話，即那個小酒館的牆上刻著「哥廷根以外沒有生活」，就算有生活也不是他們那兒的生活。

鄒曉輝進一步解讀：這裡的生活，與其他地方的生活根本就不是可同日而語的。

所以光速不是速度，如果你要堅持認爲它是速度，那也不是光速以外別的速度。

鄒曉輝再進一步解說：速度通常是矢量，而光速卻是常量。

這就是它們之間最根本的區別之一。

再就是機械、聲、熱、電、光和原子核內基本粒子的運動方式及其可判定與可計量的方式方法的區別或聯繫，引出了物理學的質、能、信息等問題。

這是以往時代和我們這個時代的認知差異。

由此可見，光速作爲一個基本物理常數，引起了普朗克的注意！因爲在此之前還有哪個基本物理常數被發現呢?除了1900年引入的普朗克常數。

這也就是爲什麼普朗克對愛因斯坦的工作特別敏感，率先響應？因爲這個世界上又出現了一個基本物理常數。

照片是普朗克與愛因斯坦。

四、非常有趣的三人關係普朗克很快就派助手去看那個窮困潦倒的愛因斯坦。

來自柏林，又是著名大學教授的助手還是比較有錢的，來看愛因斯坦，愛因斯坦就遞給他一支特別劣質的香菸，他實在抽不下去，趁著愛因斯坦不注意把煙扔水裡了。

但是普朗克和這位助手，都成爲了發展相對論的人，普朗克某種意義上是愛因斯坦的保護人，他們倆之間，算友誼也好，算貴人也罷，都是非常有趣的，1929年設立了普朗克獎，首屆獲獎人竟然是普朗克本人和愛因斯坦。

相關焦點 普朗克常數 我們都說量子力學是描述微觀世界結構、運動與變化規律的物理科學。

它是20世紀人類文明發展的一個重大飛躍。

那麼，在這其中普朗克假設是怎樣的呢？我們需要了解一個物理常量。

那就是普朗克常數。

在物理學的基本常數中，有些是通過實驗觀測發現的，如真空中的光速、基本電荷、磁常數、電常數等。

也有一些是在建立相關定律、定理時被引入或間接導出的，如牛頓引力常數、阿伏伽德羅常數、玻耳茲曼常數等。

而普朗克常數則是完全憑著普朗克的創造性智慧發現的。

相對論:光速不可超越,宇宙膨脹又可超光速,愛因斯坦自己打臉? 愛因斯坦在1905年發表的《論動體的電動力學》中提出了狹義相對論，而狹義相對論的前提就是兩條基本假設：光速不變原理：光在真空中的速度c是一個常數，與光源的運動狀態無關。

另一個可能則是速度疊加效應，無論兩個如何相對運動，它們之間的最大速度就是光速，光速始終是一個屏障，它無法被超越。

大家認識了愛因斯坦的相對論，才了解了光速不可超越，但光速不可超越，並不是愛因斯坦的首先認識到的。

相對論：光速不可超越，宇宙膨脹又可超光速，愛因斯坦自己打臉？ 愛因斯坦在1905年發表的《論動體的電動力學》中提出了狹義相對論，而狹義相對論的前提就是兩條基本假設：光速不變原理：光在真空中的速度c是一個常數，與光源的運動狀態無關。

狹義相對性原理：一切物理定律在所有慣性系中均有效狹義相對論中所有推導出來的結果都是以這兩條最基本的假設爲前提的，當然光速無法超越也是，因爲狹義相對論中推導出來的質增效應會讓存在靜止質量的物體在接近光速時質量無限增加，進而讓速度在無法前進一步，因爲推動物體前進的能量是有限的，它最終會停留在某個接近光速的位置 【科普向】什麼是普朗克常數? 本文大致分爲兩個部分，第一部分按照歷史發展的順序簡單回顧普朗克常數的提出和量子力學的發現過程，第二部分按照個人理解簡單介紹普朗克常數在物理學框架中的地位或意義。

希望能滿足對量子物理了解程度各不相同的讀者。

不可超越的自然極限:宇宙時空、光速、絕對零度、普朗克長度 只要知道地球繞太陽公轉的軌道半徑，就可以推估光速。

由於當時精準度不太理想，羅莫的測量值，大約比精確值少了約26％，不過這是首次測量出光速數值，也確認了光速是有限的，而不是無窮大。

1905年，愛因斯坦提出狹義相對論，更大膽地做了一個假設：真空中的光速在等速相對運動的坐標系中都相同，意味著即使我們等速朝著光源跑，看到的光速也不會增加。

除了光速外,神奇的自然規則中還有哪些物理常數 玻爾茲曼常數k其實是由其他常數定義而來的，即理想氣體常數R與阿伏加德羅常數NA的比值，所以這個常數並不能算作一個基本常數。

儘管如此，正如題主所言，玻爾茲曼常數有著重要的物理意義。

在定義玻爾茲曼常數的常數中，理想氣體常是理想氣體狀態方程中的常數，它與氣體的種類沒有關係，其大小約爲8.314J/mol/K。

阿伏加德羅常數能夠把宏觀的物質的量與微觀的粒子數結合起來，其大小約爲6.022×10^23/mol。

通俗的解釋愛因斯坦相對論到底說的是什麼? 愛因斯坦是一位善於接受前人工作並使之適應新情況的大師，他運用洛倫茲變換來實現這一點的，就像他用普朗克1900年的解決黑體輻射中紫外線突變的方法來解決光電效應一樣，從而發展了光的光子理論。

《變換》實際上是由約瑟夫·拉莫爾於1897年首次出版的。

愛因斯坦是如何發現狹義和廣義相對論的? 相對論創立初期整個理論體系就非常完善了，但是壓根沒人相信他，爲什麼？就是因爲沒有實驗驗證，直到愛丁頓在1919年觀測到了和廣義相對論相符的日食現象，愛因斯坦和相對論才開始慢慢被大家接受，而愛因斯坦提出狹義相對論的那一年是1905年，足足過去了14年。

量子序曲之普朗克常數 尋找以太的失敗使愛因斯坦的狹義相對論脫穎而出，在這個框架里以太是個多餘的概念，這個詞被取消了，所以自然也不需要找了。

狹義就是特殊（special）的意思，即我們只研究勻速運動。

廣義相對論研究加速運動，而加速運動和處在引力場中又是無法區分的，愛因斯坦就是基於這類討論建立起了一個幾何化的引力理論。

光速:空間與時間流變轉化的比值常數,什麼情形時恆定不變 狹廣義相對論認爲光速不變,並且是宇宙中運動速度的極限，幾乎可以把光速當作我們這個時空恆定的一個常數,是關於空間距離與時間比值的恆定常數。

第四維度:捲縮的能量維按照卡魯扎的四維空間加一維時間,即從五維時空看四維時空,從四維空間看三維空間裡的現象,得出了愛因斯坦廣義相對論的引力場公式及麥克斯韋方程,把引力與電磁力統一了起來。

光速爲每秒30萬公里而不是其它數值,難道宇宙被限制住了嗎? 光速的測量在接下來的幾個世紀裡，持續的測量鞏固了對光速的認識，但直到19世紀中期，事情才真正開始出現轉機。

就在那時，物理學家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋意外地發明了光的方程。

當他開始計算這些所謂的電磁波的速度時，麥克斯韋得到了幾個世紀以來科學家們一直在測量的光速。

因此，光是由電磁波構成的，它以這樣的速度傳播，因爲這正是電磁波在空間傳播的速度。

這一切都很好，直到幾十年後愛因斯坦出現並意識到光速與光完全無關。

在愛因斯坦的相對論中，光對任何參考系來說都是恆定的。

爲什麼愛因斯坦狹義相對論中的光速不能被超越? 事實上，牛頓力學是這樣認爲，叫做速度疊加公式，而愛因斯坦的狹義相對論中也有速度疊加公式，它的速度疊加公式是符合光速不變的假設的。

牛頓力學的速度疊加公式牛頓是一個非常偉大的科學家，他的偉大成就不僅僅是提出了微積分，而且提出了牛頓三大定理，以慣性係為基礎，提出了宏觀、低速的條件下力的運動規律。

宇宙膨脹超過光速,相對論無法解釋,愛因斯坦遇到了什麼困惑 我們知道，根據狹義相對論，真空中的光速C是任何物體運動的極限值。

但是事實上，廣義相對論中，光速也是任何物體運動的極限值。

那麼既然如此，廣義相對論中的「廣」字體現在哪裡呢？廣義相對論在推導過程中使用了「等效原理」。

相對論和量子力學告訴人們什麼物理？ 相對論和量子力學沒有告訴我們真實的物理，愛因斯坦還是有點可愛的：既是光子第一提出者，又是光子的第一質疑者，承認50年探究沒有認識到光子本質！最終覺悟到錯了，全部手稿付之一炬，誠實可嘉！使崇拜他的人即使沒有學懂他的「天才相對論」仍然尊敬不已！ 除了相對論,愛因斯坦的成就遠比你想像的多得多 愛因斯坦最著名的要數相對論了，相對論包括狹義相對論和廣義相對論，愛因斯坦曾經說過，如果他不提出狹義相對論，5年後也會有人提出狹義相對論，但是如果他不提出廣義相對論，50年後也不一定有人能夠提出廣義相對論。

這足以證明相對論是前無古人後無來者的理論。

從普朗克到普朗克 普朗克認爲，一個假想的共振器只能以某個最小數量改變其能量，這種能量（E）和相關的電磁波頻率（ν）成正比，可以表示爲E=hν，其中的比例常數就是h，它後來就被稱爲普朗克常量。

隨後，愛因斯坦將這種關係發展到描述光子的能量中，進而用光子假說解釋了光電效應。

從某種意義上來說，普朗克常量及其衍生的約化普朗克常量（ħ≡h/2π）可以反映物理世界的一些最基本的性質。

從普朗克到普朗克 ，一個假想的共振器只能以某個最小數量改變其能量，這種能量（E）和相關的電磁波頻率（ν）成正比，可以表示爲E=hν，其中的比例常數就是h，它後來就被稱爲普朗克常量。

隨後，愛因斯坦將這種關係發展到描述光子的能量中，進而用光子假說解釋了光電效應。

量子力學的核心,普朗克常數 普朗克常數定義了我們宏觀實在物理學的尺寸級別，指引了通向奇異量子世界之路。

而且微觀世界的量子表現能在宇宙的各種尺度觀測到。

實際上，只需要測量陽光的顏色，就能觀測到這種量子表現的效果。

甚至還能藉此測量普朗克常數。

神奇的愛因斯坦狹義相對論的公式推導 相對論的產生歷程愛因斯坦思考了十年之久才創立狹義相對論，中間的思考過程非常複雜又極其精彩。

普朗克常數與一系列普朗克常量分別是什麼?它們支配著這個世界! 要說普朗克常數就首先要說普朗克這個人，普朗克可以說是量子力學之父，於1918年獲得諾貝爾物理學獎，和愛因斯坦並稱爲20世紀最重要的兩位物理學家。

他是最先提出能量子這個概念的物理學大牛，在「紫外災難」中，普朗克利用量子力學的思想完美地解決了「黑體輻射」的問題，提出了普朗克輻射定律。