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愛因斯坦的作品、事跡和成就

阿爾伯特·愛因斯坦(1879年3月14-195年4月18),世界著名的德裔美國科學家,是現代物理學的開創者和奠基人。1999 65438+2月26日,愛因斯坦被美國《時代》雜誌評選為“世紀偉人”。

愛因斯坦於1900年畢業於蘇黎世工業大學,成為瑞士公民。1905年獲得蘇黎世大學哲學博士學位。在伯爾尼專利局工作。布拉格德國大學蘇黎世理工大學教授。1913他回到德國,擔任柏林威廉皇帝物理研究所所長和柏林大學教授,並當選為普魯士科學院院士。1933年受納粹政權迫害,移居美國,成為普林斯頓高等研究院教授,從事理論物理研究,1940年成為美國公民。

19世紀後期是物理學的變革時期。愛因斯坦從實驗事實出發,重新審視了物理學的基本概念,在理論上取得了根本性的突破。他的壹些成就極大地促進了天文學的發展。他的量子論對天體物理學,尤其是理論天體物理學影響很大。理論天體物理學的第壹個成熟方面——恒星大氣理論是建立在量子理論和輻射理論的基礎上的。愛因斯坦的狹義相對論成功地揭示了能量與質量的韋爾奇關系,解決了長期存在的恒星能源問題。近年來,越來越多的高能物理現象被發現,狹義相對論成為解釋這壹現象的基本理論工具。他的廣義相對論也解決了多年來天文學中的壹個謎團,並推導出後來被驗證的光彎曲現象,成為後來許多天文概念的理論基礎。

愛因斯坦對天文學最大的貢獻是他的宇宙論。他創立了相對論宇宙學,建立了靜態的有限和無限自洽的動態宇宙模型,引入了宇宙學原理、彎曲空間等新概念,極大地推動了現代天文學的發展。

編輯此成長簡歷

1879年3月165438+淩晨0: 30,愛因斯坦出生於德國烏爾姆班霍夫街135號。父母都是猶太人。父親的名字是赫爾曼·愛因斯坦,母親是波林·柯克。[人名]阿爾伯特·愛因斯坦(猶太裔理論物理學家)

1884年,愛因斯坦迷上了袖珍指南針。

從65438年到0885年,愛因斯坦開始學習小提琴。

1886年,愛因斯坦在慕尼黑的議會學校學習。在家學習猶太教規。

從65438年到0888年,愛因斯坦進入路易斯·波爾德高中。繼續在學校接受宗教教育,接受成人禮儀式。弗裏德曼是指導老師。

從65438年到0889年,他在醫學院學生塔爾梅的指導下閱讀科普書籍和哲學著作。

1891年,我自學了歐幾裏得幾何,我為之瘋狂。與此同時,我開始自學高等數學。

1892年,我開始讀伊曼紐爾·坎特的作品。1895,自學了微積分。

1896,阿勞中學畢業。5438+00年6月進入瑞士聯邦理工學院蘇黎世師範大學學習物理。

1899 10 6月19日,愛因斯坦正式申請瑞士國籍。

1900年8月,愛因斯坦畢業於瑞士蘇黎世聯邦理工學院;65438年2月,他完成了論文《毛細現象的推論》,次年發表在萊比錫的《物理學雜誌》上,並入瑞士國籍。

1901 3月21日,取得瑞士國籍。今年5-7月,我完成了關於電勢差熱力學理論的論文。

1904年9月,專利局見習人員轉為正式三級技師。

1905年3月,發展了量子理論,提出了光量子假說,解決了光電效應問題。4月,他向蘇黎世大學提交了論文“確定分子大小的新方法”,並獲得了博士學位。5月完成論文《論運動物體的電動力學》,獨立完整地提出狹義相對論原理,開創了物理學的新時代。

1906年4月晉升為專利局二級技師。165438+10月,完成了固體比熱的論文,這是第壹篇固體量子理論的論文。1908 10兼任伯爾尼大學編外講師。

1909 10,離開伯爾尼專利局,成為蘇黎世大學理論物理學副教授。[人名]阿爾伯特·愛因斯坦(猶太裔理論物理學家)

1910 10,完成了臨界乳光的論文。

1912年提出光化學等效定律。

1913年回到德國,擔任柏林威廉皇帝物理研究所所長、柏林大學教授,並當選普魯士科學院院士。

1965438+2004年4月,愛因斯坦接受了德國科學界的邀請,移居柏林。

第壹次世界大戰於八月爆發。雖然他生活在戰爭的發源地,周圍都是戰爭鼓吹者,但他堅決表明了自己的反戰態度。

9月,愛因斯坦參與發起反戰團體“新祖國聯盟”。盡管這個組織被宣布為非法,大量成員遭到逮捕和迫害,轉入地下,但愛因斯坦仍然毅然參加了這個組織的秘密活動。

5438年6月+10月,在軍國主義者的操縱和煽動下,德國的科學文化界發表了《文明世界宣言》,為德國發動的侵略戰爭辯護,主張德國高於壹切,全世界都應接受“真正的德國精神”。九十三人簽署了“宣言”發燒瓣的鎖,他們都是當時德國有聲望的科學家、藝術家和牧師。連能斯特、倫琴、奧斯特瓦爾德、普朗克都簽了。當要求愛因斯坦親筆簽名時,他斷然拒絕,但同時又毅然在反戰的《致歐洲人的信》上簽下了自己的名字。這壹舉動震驚了全世界。

1915 11月,提出了廣義相對論引力方程的完整形式,成功解釋了水星近日點的運動。[人名]阿爾伯特·愛因斯坦(猶太裔理論物理學家)

1916年3月,我完成了我的總結論文《廣義相對論的基礎》。5月提出宇宙有限無界假說。8月,他完成了輻射量子理論,總結了量子理論的發展,提出了受激輻射理論。

1917、列寧領導的蘇聯社會主義革命勝利後,愛因斯坦熱情支持這場偉大的革命,稱贊這是壹場對全世界都將具有決定性意義的偉大社會實驗,他說:“我尊敬列寧,因為他是壹個具有完全自我犧牲精神,全心全意致力於實現社會正義的人。我認為他的方法並不實用,但有壹點是肯定的:像他這樣的人是人類良知的捍衛者和重建者。”

191811十月,德國工人和士兵在俄國十月革命勝利的影響和鼓舞下,發動起義,推翻了德國皇帝威廉二世。下臺後的第三天,愛因斯坦給他母親寫了兩張明信片,歡呼“壹件大事發生了...親身經歷是多麽榮幸啊!”從20世紀20年代到30年代初,愛因斯坦基本上是壹個絕對的和平主義者。然而,侵略和掠奪戰爭不斷發生的事實打破了他的美麗夢想。尤其是1933年希特勒上臺後,德國日益法西斯化,這讓愛因斯坦意識到壹場新的野蠻戰爭不可避免,促使他改變觀點。他明確表示:“當法律和人類尊嚴必須捍衛時,我們必須戰鬥。自從法西斯的危險來了,我不再相信絕對的消極和平主義是有效的。只要法西斯統治歐洲,就不會有和平。”因為愛因斯坦的進步活動,也因為他是猶太人,被德國納粹列為重要的迫害對象。幸運的是,他在1932年底離開德國去美國講課,沒有被打死。他在柏林的房子被突襲摧毀,財產被沒收,作品被焚燒,納粹懸賞2萬馬克要殺他。面對納粹暗殺的危險,愛因斯坦沒有絲毫畏懼,反而更加堅決地戰鬥。當他的密友勞厄寫信勸他在政治問題上采取明智的態度時,他不顧個人安危,大聲疾呼,指出法西斯主義意味著戰爭,和平必須靠武裝力量來捍衛,呼籲美國人民奮起反抗法西斯主義。當愛因斯坦後來從收音機裏得知美國在廣島和長崎投下原子彈,造成許多平民傷亡時,他感到非常難過。他後來被派去給美國公民寫壹封信,信中說:“我們這些解放了這個偉大力量的科學家,應該優先為壹切承擔責任,必須限制原子能永遠不應該用來殺死全人類,而應該用來增進人類的幸福。”

1919愛因斯坦的理論被認為是“人類思想史上最偉大的成就之壹”。65438年2月,他獲得了德國唯壹的榮譽學位:羅斯托克大學醫學博士學位。

1921 4月2日至5月30日,我與魏茨曼第壹次訪美,為在耶路撒冷建立耶路撒冷希伯來大學籌集資金。

1922 1月,完成第壹篇關於統壹場論的論文。7月,他受到謀殺威脅,暫時離開柏林。65438年10月8日,愛因斯坦和艾爾莎在馬賽乘船去了日本。沿途遊覽科倫坡、新加坡、香港、上海。165438+10月9日,愛因斯坦在前往日本的途中,被授予諾貝爾物理學獎1921年。165438+10月17-65438+2月29日,去過日本。

1923年7月,他去哥德堡領取了1921的諾貝爾獎。65438年2月,首次推測量子效應可能來自廣義相對論的過約束場方程。

1924年,“玻色-愛因斯坦凝聚”被發現。

1925之後,愛因斯坦全力以赴,探索準時送人是否是壹種理論。最初幾年,他很樂觀,認為勝利在望;後來他發現困難很多,他認為現有的數學工具不夠用。

從1925到1955的30年間,除了量子力學、引力波和廣義相對論的運動的完備性,愛因斯坦幾乎把所有的科學創造精力都投入到了統壹場論的探索中。

1926年當選蘇聯科學院院士。

1928後轉純數學的探索。他嘗試了各種方法,但沒有得到任何具有真正物理意義的結果。

5438年6月+10月,當選“德國人權聯盟”(原名“德國新祖國聯盟”)主任。

1929三月,50歲生日,躲在郊區躲避生日慶典。6月28日獲得普朗克獎章。

1930,65438+2月,11至1931,愛因斯坦第二次訪美,在加州理工學院講學。

1932年7月與弗洛伊德通信,討論戰爭的心理問題;號召德國人民奮起保衛魏瑪共和國,全力反對法西斯主義。

1933 65438+10月30日,納粹上臺。

3月10,我在帕薩迪納發表聲明不回德國,第二天出發去歐洲。

3月20日,納粹搜查了他的房子,他提出了抗議。之後他對著上帝發誓,德國的財產被沒收,作品被燒毀。

1935年5月,他在百慕大正式申請美國永久居留權。那壹年,為了讓諾貝爾獎(和平獎)頒給被囚禁在納粹集中營的奧西耶茨基,他四處奔走。

1937年3月支持中國“七君子”。

1937年,他在兩位助手的配合下,從廣義相對論的引力場方程推導出運動方程,進壹步揭示了時空、物質和運動的統壹性,這是廣義相對論的壹個重大發展,也是愛因斯坦在科學創造活動中取得的最後壹個重大成果。在統壹場論中,他從未成功過。他從不氣餒,總是充滿信心地從頭開始。因為他遠離當時物理學研究的主流,所以他壹個人去攻克當時無法解決的難題。所以和20年代的情況相反,他晚年在物理學界非常孤立。然而,他仍然無所畏懼,堅定不移地走自己的路。直到去世的前壹天,他還在病床上準備繼續他對統壹場論的數學計算。關心全人類命運的愛因斯坦熱愛科學,熱愛人類。他沒有因為埋頭科研而把自己脫離社會。他始終關心人類的文明和進步,並為之英勇奮鬥。他說,“壹個人只有投身於社會,才能發現其實短暫而有風險的人生的意義”,他自己也做到了。

1938年9月,他給五千年後的後人寫信,表達了對資本主義社會現狀的不滿。

1939年8月2日,他給羅斯福總統寫信,建議美國抓緊原子能研究,先阻止德國掌握原子彈。

1940年5月22日致電羅斯福,反對美國的中立政策。

65438+10月1獲得美國國籍。

5月1943,參加美國海軍部工作,任科學顧問。

1944年,為了支持反法西斯戰爭,他以600萬美元的價格拍賣了1905狹義相對論手稿。

從65438年到0947年,他繼續發表大量關於世界政府的言論。

1949,1月,他寫了《批判的回答》來批判文集《阿爾伯特·愛因斯坦:哲學家-科學家》中對哥本哈根學派的批判。

1950 2月13日,他發表電視講話,反對美國制造氫彈。08年3月65438日在遺囑上簽字蓋章。

1951年,他連續發表文章和信件,指出美國擴軍備戰的政策是世界和平的嚴重障礙。

1952 11 10月,1以色列總統魏斯曼去世後,以色列政府要求他擔任第二任總統,但遭到拒絕。

1954年3月,被美國參議員麥卡錫斥為“美國的敵人”。

65438年到0955年,愛因斯坦和羅素共同發表了反對核戰爭,呼籲世界和平的《羅素-愛因斯坦宣言》。

1955四月18 1: 25,他在醫院去世。在對廣義相對論進行了漫長而艱難的探索後,愛因斯坦仍然感到不滿意,所以他要把廣義相對論擴展到不僅包括引力場,還包括電磁場。他認為這是相對論發展的第三個階段,即統壹場論。

編輯這個軼事

■狹義相對論的建立

早在16歲的時候,愛因斯坦就從書上了解到,光是壹種速度非常快的電磁波。他有壹個主意。如果壹個人以光速運動,會看到什麽樣的世界場景?他不會看到前進的光,只會看到在空間振蕩卻停滯不前的電磁場。這可能發生嗎?

聯系到這壹點,他很想討論與光波有關的所謂以太問題。以太壹詞來自希臘,用來表示構成天空中物體的基本元素。17世紀,笛卡爾首次將其引入科學,作為傳播光的媒介。後來惠更斯進壹步發展了以太理論,認為承載光波的介質是以太,應該充滿包括真空在內的所有空間,滲透到普通物質中。與惠更斯的觀點不同,牛頓提出了光的粒子說。牛頓認為,發光體發射出壹股直線運動的粒子流,粒子流對視網膜的沖擊造成了視覺。18世紀盛行牛頓的粒子理論,但19世紀盛行的是波動理論,以太理論得到了極大的發展。當時的觀點是波的傳播依賴於介質,因為光可以在真空中傳播,傳播光波的介質就是充滿整個空間的以太,也叫光以太。與此同時,電磁學得到了蓬勃發展。在麥克斯韋、赫茲等人的努力下,形成了成熟的電磁現象的動力學理論——電動力學,在理論和實踐上統壹了光和電磁現象,把光看成是壹定頻率範圍內的電磁波,從而統壹了光的波動理論和電磁理論。以太不僅是光波的載體,也是電磁場的載體。直到19年底,人們試圖尋找以太,但在實驗中始終沒有找到以太。

但是電動力學遇到了壹個大問題,與牛頓力學遵循的相對性原理不壹致。相對論原理的思想早在伽利略和牛頓時代就存在了。電磁學的發展本來是包含在牛頓力學的框架內,但是在解釋運動物體的電磁過程時遇到了困難。根據麥克斯韋理論,電磁波在真空中的速度,也就是光速,是壹個常數。但根據牛頓力學的速度相加原理,不同慣性系中的光速是不同的,這就引出了壹個問題:適用於力學的相對性原理是否適用於電磁學?比如有兩輛車,壹輛在向妳靠近,壹輛在離開。妳看到前車的燈在向妳靠近,後車的燈在遠處。根據麥克斯韋理論,這兩種光的速度是壹樣的,汽車的速度在其中不起作用。但根據伽利略的理論,這兩項的測量結果是不同的。朝妳開來的車會加速發出的光,也就是前車的光速=光速+速度;光離開汽車的速度更慢,因為汽車後面的光速=光速-光速。麥克斯韋和伽利略關於速度的說法顯然是相反的。我們如何解決這個分歧?

理論物理在19世紀達到頂峰,但也隱含著巨大的危機。海王星的發現顯示了牛頓力學無可比擬的理論力量,電磁學和力學的統壹使物理學呈現出形式上的整體性,被譽為“莊嚴雄偉的建築體系和感人至深的美麗殿堂”。在人們的心目中,經典物理學已經到了近乎完美的地步。德國著名物理學家普朗克年輕時告訴老師,他要投身於理論物理。老師勸他:“小夥子,物理是壹門已經完成的科學,不會再有進壹步的發展了。把他的壹生奉獻給這個學科,真可惜。”

愛因斯坦似乎是那個將要建造壹座嶄新的物理大樓的人。愛因斯坦在伯爾尼專利局期間,廣泛關註物理學的前沿動態,對許多問題進行了深入思考,形成了自己獨特的觀點。在十年的探索過程中,愛因斯坦認真學習了麥克斯韋的電磁理論,尤其是赫茲和洛倫茲發展和闡述的電動力學。愛因斯坦堅信電磁理論是完全正確的,但有壹個問題讓他不安,那就是絕對參照系以太的存在。他看了很多書,發現所有證明以太存在的實驗都失敗了。愛因斯坦研究後發現,以太在洛倫茲理論中除了作為絕對參考系和電磁場的負載外,沒有任何實際意義。於是他想:有沒有必要有壹個絕對的參照系?電磁場壹定要加載嗎?

愛因斯坦喜歡閱讀哲學著作,從哲學中吸取思想營養。他相信世界的統壹性和邏輯的壹致性。相對性原理在力學中已被廣泛證明,但在電動力學中不能成立。愛因斯坦對物理學的兩個理論體系之間的邏輯不壹致提出了質疑。他認為相對性原理應該是普遍成立的,所以對於每個慣性系,電磁理論應該有相同的形式,但這裏出現了光速的問題。光速是恒定的還是可變的,成為相對論原理是否普遍成立的首要問題。當時的物理學家普遍相信以太,即有壹個絕對的參照系,這是受牛頓絕對空間概念的影響。19年底,馬赫在《發展中的力學》中批判了牛頓的絕對時空觀,給愛因斯坦留下了深刻的印象。1905年5月的壹天,愛因斯坦和壹個朋友貝佐討論了這個探索了十年的問題。貝佐根據馬赫主義的觀點闡述了他的觀點,他們對此進行了長時間的討論。突然,愛因斯坦意識到了什麽,回家反復思考,終於想通了。第二天,他又來到貝佐家,說,謝謝妳,我的問題已經解決了。原來愛因斯坦想清楚了壹件事:時間沒有絕對的定義,時間和光信號的速度有著密不可分的關系。他找到了這把鎖的鑰匙,經過五周的努力,愛因斯坦向人們展示了狹義相對論。

1905年6月30日,《德國物理學年鑒》接受了愛因斯坦的論文《論運動物體的電動力學》,並於同年9月發表。本文是關於狹義相對論的第壹篇文章,包含了狹義相對論的基本思想和內容。狹義相對論基於兩個原理:相對性原理和光速不變原理。愛因斯坦解決問題的出發點是堅信相對論原理。伽利略首先闡述了相對性原理的思想,但他沒有給出時間和空間的明確定義。牛頓在建立力學體系的時候也講了相對論,但是他也定義了絕對空間,絕對時間,絕對運動。他在這個問題上自相矛盾。愛因斯坦極大地發展了相對論原理。在他看來,沒有絕對靜止的空間,也沒有絕對不變的時間。所有的時間和空間都與運動的物體聯系在壹起。對於任何壹個參考系和坐標系,都只有屬於這個參考系和坐標系的空間和時間。對於所有的慣性系來說,參照系的空間和時間所表達的物理規律在形式上是相同的,這就是相對性原理,嚴格來說就是狹義的相對性原理。在這篇文章中,愛因斯坦對於以光速不變作為基本原理的基礎並沒有過多的論述。他提出光速不變是壹個大膽的假設,是從電磁理論和相對論原理的要求提出來的。這篇文章是愛因斯坦對以太和電動力學思考多年的結果。他同時從相對論的角度建立了壹種全新的時空理論,並在這種新的時空理論的基礎上給出了運動物體電動力學的完整形式。以太不再必要,以太漂移不存在。

同時的相對性是什麽?我們怎麽知道兩個不同地方的事件同時發生?壹般來說,我們會通過信號來確認。為了知道不同地方事件的同時性,我們必須知道信號傳輸的速度,但是為什麽我們沒有得到這個速度?我們必須測量兩地之間的空間距離和信號傳輸所需的時間。空間距離的測量很簡單,但麻煩在於測量時間。我們必須假設每個地方都有壹個已經對準的時鐘,從兩個時鐘的讀數可以知道信號的傳播時間。但是我們怎麽知道不同地方的時鐘是對的呢?答案是需要另壹個信號。這個信號能把鐘撥準嗎?如果按照之前的思路,它需要壹個新的信號,所以會無限後退,異地的同時性無法確認。但有壹點是明確的,同時性必須與壹個信號相關聯,否則說這兩件事同時發生是沒有意義的。

光信號可能是最適合時鐘的信號,但光速不是無限的,這導致了壹個新穎的結論,即對於靜止的觀察者來說兩件事同時發生對於運動的觀察者來說並不同時發生。讓我們想象壹列高速列車,它的速度接近光速。當列車經過站臺時,A站在站臺上,A眼前出現兩道閃電,壹道在列車的前端,另壹道在後端,在列車兩端和站臺的相應部位都留下了痕跡。通過測量,A和列車兩端距離相等,結論是A同時看到了兩道閃電。因此,對於A,兩個接收到的光信號在相同的時間間隔內傳播相同的距離,同時到達他的位置。這兩件事必須同時發生,而且是同時發生的。但是對於在列車中央的B來說,情況就不壹樣了,因為B是隨著高速列車移動的,所以他會先截取向他傳播的前端信號,然後再接收後端的光信號。對於B來說,這兩個事件在同壹時間是不同的。換句話說,同時性不是絕對的,而是取決於觀察者的運動狀態。這個結論否定了基於牛頓力學的絕對時間和絕對空間的框架。

相對論認為光速在所有慣性參照系中都是恒定的,是物體運動的最大速度。由於相對論效應,運動物體的長度會變短,運動物體的時間會膨脹。但由於日常生活中遇到的問題,運動速度很低(與光速相比),看不到相對論效應。

愛因斯坦在徹底改變時空觀的基礎上建立了相對論力學,指出質量隨著速度的增加而增加,當速度接近光速時,質量趨於無窮大。他還給出壹個著名的質能關系式:E=mc2,對後來原子能的發展起到了指導作用。

■廣義相對論的建立

1905年,愛因斯坦發表第壹篇關於狹義相對論的文章後,並沒有立即引起很大反響。但是德國物理學權威普朗克註意到了他的文章,認為愛因斯坦的工作可以和哥白尼相媲美。正是由於普朗克的推動,相對論迅速成為研究和討論的話題,愛因斯坦也引起了學術界的關註。

1907年,愛因斯坦聽從了朋友的建議,提交了那篇著名的論文,申請聯邦理工大學的編外講師職位,但得到的答復是論文看不懂。雖然愛因斯坦在德國物理學界很有名氣,但在瑞士,他在壹所大學裏找不到教職,許多知名人士開始為他叫苦。1908年,愛因斯坦終於得到了編外講師的職位,第二年成為副教授。1912年,愛因斯坦成為教授,1913年,應普朗克邀請,成為威廉皇帝新成立的物理研究所所長,柏林大學教授。

與此同時,愛因斯坦正在考慮擴展公認的相對論。對他來說,有兩個問題讓他不安。首先是引力的問題。狹義相對論對於力學、熱力學和電動力學的物理規律是正確的,但它無法解釋萬有引力的問題。牛頓的引力理論是超距離的,兩個物體之間的引力相互作用是在瞬間傳遞的,即以無限的速度傳遞,這與相對論所依據的場的觀點和光速的極限相沖突。第二個問題是非慣性系,狹義相對論和之前的物理定律壹樣,只適用於慣性系。但實際上很難找到真正的慣性系。從邏輯上講,壹切自然規律都不應局限於慣性系,非慣性系也必須考慮。狹義相對論很難解釋所謂的孿生佯謬。矛盾的是有兩個孿生兄弟。我的兄弟正在宇宙飛船中以接近光速的速度旅行。根據相對論的效應,高速運動的時鐘變慢了。哥哥回來的時候,哥哥已經變得很老了,因為地球已經走過了幾十年。根據相對論原理,飛船相對於地球高速運動,地球也相對於飛船高速運動。弟弟看起來比哥哥年輕,哥哥應該看起來更年輕。這個問題根本無法回答。其實狹義相對論只處理勻速直線運動,我哥要經歷壹個變速運動的過程才能回來,相對論處理不了。當人們忙於理解相對的狹義相對論時,愛因斯坦正在接受廣義相對論的完成。

1907年,愛因斯坦寫了壹篇關於狹義相對論的長文《論相對論原理及由此得出的結論》。在這篇文章中,愛因斯坦第壹次提到了等效原理,此後,愛因斯坦關於等效原理的思想不斷發展。基於慣性質量與引力質量成正比的自然定律,他提出無限小體積內的均勻引力場完全可以代替加速運動的參照系。愛因斯坦還提出了封閉盒子的觀點:無論用什麽方法,封閉盒子裏的觀察者都無法確定自己是仍處於引力場,還是處於沒有引力場但正在加速的空間。這是解釋等效原理最常用的觀點,慣性質量和引力質量相等是等效原理的自然推論。

1915438+01年6月,愛因斯坦向普魯士科學院提交了四篇論文。在這四篇論文中,他提出了新的觀點,證明了水星近日點的歲差,給出了正確的引力場方程。至此,廣義相對論的基本問題已經解決,廣義相對論誕生了。1916年,愛因斯坦完成了他的長篇論文《廣義相對論基礎》。在這篇文章中,愛因斯坦首先把曾經適用於慣性系的相對論稱為狹義相對論,把只有慣性系的物理定律才與狹義相對論原理相同的原理稱為狹義相對論,並進壹步表述了廣義相對論原理:對於任何運動的參考系,物理定律都必須成立。

愛因斯坦的廣義相對論認為,時空會因為物質的存在而彎曲,引力場其實就是壹個彎曲的時空。愛因斯坦關於空間被太陽引力彎曲的理論很好地解釋了水星近日點歲差中無法解釋的43秒。廣義相對論的第二個預言是引力紅移,即光譜在強引力場中向紅端移動,這在20世紀20年代被天文學家證實。廣義相對論的第三個預言是引力場使光發生偏轉。離地球最近的引力場是太陽引力場。愛因斯坦預測,遙遠的星光如果經過太陽表面,會偏轉1.7秒。1919年,在英國天文學家愛丁頓的鼓勵下,英國派出兩支探險隊,在兩個地方觀測日全食。經過仔細研究,最後的結論是星光確實繞太陽偏轉了1.7秒。英國皇家學會和皇家天文學會正式宣讀了觀測報告,確認廣義相對論的結論是正確的。會上,著名物理學家、英國皇家學會會長唐慕孫說,“這是自牛頓時代以來引力理論最重大的成就”,“愛因斯坦的相對論是人類思想最偉大的成就之壹”。愛因斯坦成了新聞人物。1916年,他寫了壹本書《論狹義相對論和廣義相對論》,被1922重印了40次,還被翻譯成十幾種文字廣為流傳。