※ 引述《heybro (魔法肥宅见习生)》之铭言：
: 他在1905年发表了几乎是他毕生成就的四篇论文，这四篇一个就等于好几个科学家的
:一生 ，他这个时候大概领先了当代物理学几年？
: 奇蹟是指他在这年发表的文章领先世界N年吗？
小鲁来跟乡民解释这个我大学同样的疑惑,那时候我是个热爱数学的屁孩,上课有一些
老师会酸爱因斯坦数学不好,但是这就奇怪了,既然爱因斯坦数学不好,那怎么数学比他好的
几乎不为外人所认识? 也就是当时只是不知道为什么大家都认识爱因斯坦却不认识数学家
后来才知道爱因坦是一个成就非常扯的物理学家
人类公认的奇蹟年有二个,因为这二个奇蹟年的成就的确让人类在物质上有非常丰富
的报酬,同时也代表着一种人类对精神层次的一种赞叹吧?
一个是牛顿的1666年,他发现了微积分,万有引力,光学和广义二项式定理等等,但是
这是牛顿自己晚年的回忆,所以这个只能当故事听听,爱因斯坦1905年这个奇蹟年是唯一在
论文有公开纪录的,再者爱因斯坦当时其实活在一个物理已死的时代,应该懂历史的物理人
会跟你津津乐道"二朵乌云"故事,其实也不完全如此悲观,那时候是热统计物理开始的工作,
这件事情跟爱因斯坦也有巧妙的连结,等会就知道
物理学史上说的两朵乌云是什么？
https://kknews.cc/zh-tw/science/r9xgnzx.html
除了这二个问题没解决,天上飞的,地上爬的,几乎已经被物理学家研究
透彻,也就是说19世纪末20世纪初物理学家只能做小数点精确的测量的工作
除了那令人讨厌的流体力学的湍流,物理学家最后也放弃了,简单的留给机械系,困难
的留给数学系,非常物理也非常重要的流体力学变成物理系失传的学科orz
一朵乌云是黑体辐射变成了量子论的诞生,这个被爱因斯坦的好友Max Planck玩弄
数学而解释了紫外灾难,但是Planck一辈子不相信量子论,爱因斯坦1905年解释光电效应
的论文才真正赋予量子论物理意义,也就是爱因斯坦才是量子论革命的发动者
另外一朵乌云,麦可逊—莫雷实验 就是困惑人类非常久的乙太问题,就是光
到底如何传播? 某方面从电磁学来看,光似乎不需要介质,而且光速恒定,这个问题其实非
常难,就是为什么光速在同一个介质一定是固定的? 我认为这问题是由1905年爱因斯坦的
狭义相对论"暂时"解决,因为爱因斯坦的相对论也把我们21世纪物理人逼入绝境orz
狭义相对论最重要的是让理论物理二座大厦互相调和,就是牛顿力学和Maxwell电磁学
原本有一个很大的矛盾,爱因斯坦的狭义相对论让这二个学科不但没有冲突,反而用数学
漂亮的论证原来牛顿力学狭义相对论只是速度很小的特殊情况,牛顿力学和电磁学并没有
冲突,只因为日常生活的人速度太慢无法感受,所以狭义相对论让这二个物理学科变成物理
最重要的基石(大二物理系必修),并且时间和空间第一次真正相连再一起
这跟爱因斯坦的哲学思想也符合,就是物理的一致性,狭义相对论最伟大的成就就是
爱因斯坦的E=mc^2,但是当初的论文真的不是这个符号,这个是爱因斯坦的疑惑,这个思想实验
其实Benson的普物有精彩的说明,爱因斯坦常给一个思想实验,然后用数学精确地论证
后来E=mc^2也让当时原子能开启的时代赋予物理解释,到了核能和原子弹已经是很后面
爱因斯斯坦的布朗运动最重要就是证明了原子和分子的存在,乡民想看看你认为
你所学到最重要的物理概念是什么? 费曼说如果地球灭亡要重新恢复文明,留给子孙最重要
的概念是
一切物质是原子组成的
对吧,如果没有原子的概念,你的化学课本有化学键就可以丢了,整个气体动力论
全部用能量写最后一定会无法解释(正如世纪天才演的那样)
我也是很后面才知道某方面物理是化学甚至生科的母亲
间接证明了原子存在这件事情是爱因斯坦1905年才真正第一次用数学证明,因为爱因斯坦
时代有所谓的唯能论和原子论之争,据说原子的概念这是人类争执最久的科学之问,
后来间接证明了原子存在这件事情是爱因斯坦1905年才真正第一次用数学证明,并且是第一
个解释布朗运动的人,有人会说法国数学家Louis Bachelier在1900年就研究随机过程
https://en.wikipedia.org/wiki/Louis_Bachelier
这个我就不懂不方便给解释,总之有爱因斯坦证明了原子的概念,原子才真正进入了物理,
化学甚至生命科学,热统计物理才有了一个全新的认识
到爱因斯坦的广义相对论更是了不起,广义相对论几乎是爱因斯坦创建的,这个在
数学上成就也是了不起,当时鲜少人研究微分几何变成了数学最重要的学科之一,爱因斯坦
注入了这个数学新生命之外,广义相对论的物理让爱因斯坦变成和牛顿相提并论的科学家
广义相对论才让人类开始理解宇宙的奥秘和演化,没有广义相对论,宇宙学只是一个哲学家
空谈或是活在牛顿,Laplace时代的认识,广义相对论让人类得以知道宇宙的奥秘,比如恒星
的演化,黑洞的形成等等,一切的秘密都在爱因斯坦方程里
爱因斯坦还有很多成就比如1917年思考雷射的原理,还有引进宇宙常数等等
总之20世纪的三大物理革命有2.5个革命是爱因斯坦发动的,今天的物理框架还是无法逃脱
爱因斯坦的相对论和几千人想出来的量子力学
最后提一下爱因斯坦对量子力学的看法,爱因斯坦认为量子力学不完备,他
认为必须要有一种隐变量才真正理解量子世界,他不认为量子的世界是随机的
比如电子的轨道真的永远无法理解吗? 物理只有可观察量才是真正的物理量吗?
爱因斯坦和海森堡曾经有精彩的辩论,海森堡模仿爱因斯坦放弃乙太的方式想出量子力学
但是我们念物理都知道,比如时间他必须用时钟测量,但是隐藏时钟在后面真正的意义呢?
我认为是很有道理的,但是没有人能像他那样推翻量子力学orz
我也是最近看世纪天才爱因斯坦才想起当年燃烧物理魂,希望对乡民有帮助,
谢谢