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爱因斯坦的百年之问（爱因斯坦的百年之问是什么）

发布时间：2023-05-27 00:36:59 稿源：创意岭阅读： 131

大家好！今天让创意岭的小编来大家介绍下关于爱因斯坦的百年之问的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

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本文目录:

量子到底是什么？
为什么爱因斯坦能提出超百年的相对论？
谈谈如何理解认识论在探索自然现象中的指导和规范意义?
“墨子号”回答爱因斯坦"百年之问"是怎么回事？
什么是爱因斯坦关于量子力学的"百年之问

爱因斯坦的百年之问（爱因斯坦的百年之问是什么）

量子到底是什么？

量子是现代物理的重要概念。最早是由德国物理学家M·普朗克在1900年提出的。他假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的，只能取能量基本单位的整数倍，从而很好地解释了黑体辐射的实验现象。

自从普朗克提出量子这一概念以来，经爱因斯坦、玻尔、德布罗意、海森伯、薛定谔、狄拉克、玻恩等人的完善，在20世纪的前半期，初步建立了完整的量子力学理论。绝大多数物理学家将量子力学视为理解和描述自然的基本理论。

扩展资料：

1、中国的量子技术：“墨子号”量子卫星

2017年6月16日，中国量子科学实验卫星首席科学家、中国科学技术大学副校长潘建伟院士在媒体的闪光灯下宣布：中国率先实现了“千公里级”的星地双向量子纠缠分发，打破了此前国际上保持多年的“百公里级”纪录，回答了爱因斯坦关于量子力学的“百年之问”。

2、中国的量子通讯网络计划

中国计划将来还将发射多颗量子卫星，到2020年实现亚洲与欧洲的洲际量子密钥分发，届时联接亚洲与欧洲的洲际量子通讯网也将建成。

到2030年左右，则将建成环球化的广域量子通讯网络。

参考资料：

百度百科——量子

中国新闻网——中国量子卫星重大突破

为什么爱因斯坦能提出超百年的相对论？

其实爱因斯坦的相对论更加着重一个观念的建立，并不需要十分复杂的计算。而一个全新世界观的建立却又是十分困难的，因为很多时候人们都很容易被惯性思维所左右。

下面来看一下爱因斯坦是怎么样推导出这个在当时严重超前的理论的。

其实关于这个理论的发现过程在1922年12月14日，爱因斯坦在日本京都发表的演讲中有提及：

我第一次考虑相对性原理这个想法的时间，大概是在17 年前。我说不准它从何而来，但它肯定与运动物体的光学问题有关。光穿过以太海，地球也穿过以太海。从地球的角度来看，以太正在相对地球流动。然而我在任何物理书刊中，都无法发现以太流动的证据。这使我想要找到任何可能的途径，去证明地球运动引起的以太相对地球流动。在开始思索这个问题时，我根本没有怀疑过以太的存在或地球的运动。因此我预言，如果来自某个源的光被一面镜子适当地反射，那么它应该有一个不同的能量，这个能量取决于它的移动是沿着地球的运动方向还是相反方向。利用两个热电堆，我试着通过测量在每一个热电堆中产生的热量的不同，以此核实这一点。这个想法与在迈克尔逊实验中的一样，但我对他的实验的理解当时还不清晰。

当我还是一个思索这些问题的学生时，就已熟知迈克尔逊实验的奇怪结果，并出于直觉意识到，如果我们能接受他的结果是一个事实，那么认为地球相对以太运动的想法就是错误的。这一洞见实际上提供了第一条导致现在被称为狭义相对论原理的东西的道路。我自此开始相信，虽然地球绕着太阳旋转，但也不能利用光的实验证实地球运动。

恰好正是在那个时间前后，我有机会拜读了洛伦兹在1895 年的专著。洛伦兹讨论并设法完全解决了一阶近似的电动力学，即忽略运动物体速度与光速比值的二阶和更高阶小量。我也开始研究斐索实验的问题，并假设在用运动物体坐标系取代真空坐标系时，由洛伦兹建立的电子方程式仍然有效，以此来解释斐索实验的问题。无论如何，我当时相信麦克斯韦—洛伦兹电动力学方程是可靠的，它描绘了事件的真实状态。此外，方程在一个移动坐标系也成立这一条件，提供了一个被称为光速不变的论点。但光速的这种不变性，与从力学得知的速度相加法则不相容。

为什么这两件事互相矛盾？我觉得自己在这里遇到了一个异乎寻常的困难。我花了几乎一年的时间思索它，认为自己将不得不对洛伦兹的观点做某种修正，但徒劳无果。我只好承认，这并不是一个容易解决的谜。

偶然之下，一个住在（瑞士）伯尔尼的朋友帮助了我。那天是个好天气。我拜访他，对他说的话大概是：“我这些天一直在与一个问题做斗争，不论怎样尝试，都没法解决它。今天，我把这个难题带给你。”我和他进行了多方面的讨论。通过这些讨论，我突然恍然大悟。第二天，我又拜访了他，干脆痛快地告诉他：“谢谢。我已经完全解决了自己的问题。”

我的解决方法事实上与时间的概念有关。要点是，没有一个绝对的时间定义，而是在时间和信号速度之间有一个分不开的联结。利用这个想法，我就能第一次完全解决那个之前异乎寻常的困难。

有了这个想法后，我在五周内完成了狭义相对论。我毫不怀疑，从哲学观点来看，这个理论也是非常自然的。我也意识到它很好地符合了马赫的观点。尽管正如与后来广义相对论解决了的那些问题一样，狭义相对论与马赫的观点显然并没有直接联系，但是可以说它与马赫对各种科学概念的分析有间接的联系。

就这样，狭义相对论就出来了。然后就是广义相对论：

广义相对论的第一个想法发生在两年后—1907 年，它是在一个值得纪念的环境中发生的。

运动的相对性限于相对匀速运动，不适用于随意的运动，当时我对此已经感到不满了。我总在私下想，是否能以某种方法来去掉这种限制。

1907 年，应《放射性与电子学年鉴》（Jahrbuch der Radioaktivitätund Elektronik）的编辑施塔克先生的要求，我尝试为该年鉴总结狭义相对论的结果。当时我意识到，虽然能够根据狭义相对论讨论其他所有自然法则，但这个理论却无法适用于万有引力定律。我有一种强烈的渴望，想设法找出这背后的原因。但要实现这个目标并不容易。我对狭义相对论最不满意的，是这个理论虽然能完美地给出惯性和能量的关系，但是对惯性和重量的关系，即引力场的能量，还是完全不清楚的。我觉得在狭义相对论中，可能根本找不到解释。

我正坐在伯尔尼专利局的椅子上的时候，突然产生一个想法：“如果一个人自由落下，他当然感受不到自己的重量。”

我吓了一跳。这样一个简单的想象给我带来了巨大的冲击力，正是它推动着我去提出一个新的引力理论。我的下一个想法是：“当一个人下落时，他在加速。他观察到的，无非就是在一个加速体系中观察到的东西。”由此，我决定将相对论从匀速运动体系推广到加速度体系中。我期待这一推广能让我解决引力问题。这是因为，一个下落中的人感受不到他自己的重量，可以被解释为是由于一个新的附加引力场抵消了地球的引力场；换句话说，因为一个加速度体系提供了一个新的引力场。

我并没能以这个观点为基础，马上把问题完全解决。我又花了八年以上的时间找到正确的关系。但同时，我开始部分地意识到这个解决方法的大体基础。

马赫也坚持认为所有加速度体系是等效的。但这明显与我们的几何不相符，因为如果允许加速度体系，那么欧氏几何将不能在所有体系中都适用。不用几何表达一个法则，就像不用语言表达一个想法。我们首先必须找到一种表达我们思想的语言。那么在这种情况下，我们要找的是什么？

在1912 年之前，我都没解决这个问题。就在那一年，我突然意识到，有充分理由相信高斯的曲面论可能是揭开这一谜团的钥匙。当时我意识到了高斯曲面坐标极其重要，但还不知道黎曼已经提供了有关几何基础的更深刻的讨论。我碰巧想起，当我还是一名学生时，在一位名为盖泽的数学教授的课上听过高斯理论。从这里我发展了自己的想法，并且想到了几何必须有物理意义这一概念。

当我从布拉格回到苏黎世时，我的好朋友、数学教授格罗斯曼正在那里。我在伯尔尼专利局时，很难得到数学文献，而他曾经愿意向我提供帮助。这一次，他教了我里奇理论，之后又是黎曼理论。所以我问他，是否能通过黎曼理论真正解决我的问题，即曲线元的不变性是否能完全决定它的系数—我一直试图找到这个系数。1913 年，我们合写了一篇论文。但我们并没能在那篇论文中得到正确的万有引力方程。虽然我继续研究黎曼方程，尝试了各种不同的方法，但只是发现了诸多不同理由，使我相信它根本不能得出自己想要的结果。

接下来是两年的艰苦研究。然后我终于意识到在自己先前的计算中存在着一个错误。因此我转回了不变量理论，并试着找到正确的万有引力方程。两周后，正确的方程终于第一次出现在我的眼前。

关于我在1915 年后所做的研究，我只想提宇宙学问题。这个问题涉及宇宙几何和时间，一方面基于对广义相对论中的边界条件的处理，另一方面则基于马赫对惯性的观点。当然，我并没有具体地知道马赫对惯性的相对性有什么看法，但他肯定至少对我产生了一个极其重要的影响。

无论如何，在尝试找出万有引力方程的不变性边界条件后，我终于能通过把宇宙视为一个封闭空间并消除边界而解决了宇宙学问题。从这一点我得出以下结论：惯性只不过是一个由一些物体共享的性质。如果一个特定的物体旁边没有其他天体，那么它的惯性肯定会消失。我相信，这使广义相对论在认识论上能令人满意。

从爱因斯坦的描述中也可以看出，这两个理论的推出，并不是一下子就推出了全部，而是由一些实验和想法一点点推出来的一个理论，它的诞生也是有相当的物理基础支撑的。

后人对爱因斯坦的评价

后人认为，爱因斯坦是一个爱好和平的人，也尽自己的毕生所能为世界和平作出巨大贡献，因为爱因斯坦林逝世之前把自己全部的研究心血都烧了，一些至亲好友说爱因斯坦这样做是为了避免战争，为了避免一些别有用心的人把他的研究数据拿去制造武器。

其实在爱因斯坦活着的时候，欧洲的科学家对爱因斯坦的评价也非常正面，他们都认为爱因斯坦已经做了前人所不能做的工作，虽然爱因斯坦晚年有些小小的失误，但是总的来说他对全人类的贡献是任何人都无法忽视的，他创造了三大定律，也改变了人们的世界观和价值观，更改变了之后的科技。

也有人对爱因斯坦的评价集中在他的性格方面，很多专家认为他是一个低调内敛的人，也是一个特立独行的人，在他的遗嘱中，他嘱咐世人不要把他当成神来崇拜，也不要把他生前的旧居辟成博物馆来供后人瞻仰，看起来这位科学巨匠并不希望他死后受到太多人打扰，也不希望他的逝世对人们造成影响。

谈谈如何理解认识论在探索自然现象中的指导和规范意义?

马克思主义哲学通过一系列论断，引申出了马克思主义认识论。

即辩证唯物主义认识论。唯物主义认识论的高级阶段和科学形式是关于认识的本质、来源、发展过程及其规律的科学理论。

其基本原理是能动的革命的反映论，即实践论。它坚持从物质到意识的认识路线，认为认识从实践中产生，随实践而发展，认识的根本目的是为了实践，认识的真理性也只有在实践中得到检验和证明。认识论对于自然现象的探索有着重要的指导意义。

在历史上关于自然现象的探索方式，关于自然规律的认识方式，我们尝试了很多种方法，比如早期对于自然现象的解释我们仅仅依靠了主观的臆断，臆断出超自然的力量。马克思主义认识论，从最本质的现象出发探讨。

重点阐明了关于认识的三个主题揭自然、社会和人的思想发展之间的普遍联系与发展规律，为切科学研究提供了方法论，它要求我们要避免主观的脑断，用事实的证据去认识世界。量子论描述了量子纠缠特性，两个处于纠缠状态的量子，无论相隔多远，只要一个发生变化。

另一个也会随之发生变化，爱因斯坦对此产生质疑，讥讽其为“害灵般的超距作用，并与波尔等科学巨擘展开激烈争论，留下“世纪之间”。

现实应用：

中国科学家利用“墨子号——量子卫星将相互“纠缠”的量子“分发”到青海和云南两个地面站，通过数千对量子的实验检验，发现相距超过1200公里的量子“纠缠效应”仍然有效，回答了爱因斯坦的“百年之问”。

爱因斯坦的百年之问（爱因斯坦的百年之问是什么）

“墨子号”回答爱因斯坦"百年之问"是怎么回事？

6月16日，中国“墨子号”量子科学实验卫星重大科研成果在中国科学技术大学发布。

中科院院士、中国科学技术大学教授，量子科学实验卫星首席科学家潘建伟在会上介绍，“墨子号”量子星在轨运行期间，预定科学实验任务顺利实施。

近期，在国际上率先实现千公里级的星地双向量子纠缠分发，并在此基础上实现了空间尺度下严格满足“爱因斯坦定域性条件”的量子力学非定域性检验，在空间量子物理研究方面取得重大突破。

回答爱因斯坦"百年之问" 中国量子研究领先世界

“鬼魅般的超距作用”——近百年前，爱因斯坦对量子纠缠提出疑问，激励着几代科学家不断研究验证。科学探索的过程，也催生了“量子革命”，孕育出激光、半导体、核能等革命性技术，改变人类文明进程。

在新时期，越来越多中国科学家投身其中。中国科学院联合研究团队，在中科院空间科学战略性先导科技专项的支持下，近日利用“墨子号”量子卫星在国际上率先成功实现了千公里级的星地双向量子纠缠分发，被国际同行称为“处于世界领先地位”。
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什么是爱因斯坦关于量子力学的"百年之问

爱因斯坦在晚年曾不断攻击玻尔的量子论，请问这是不是意味着相对论与量子力学之间有矛盾之处？爱因斯坦曾经提出了EPR佯谬，现在已经有实验证明爱是错的，这又是否说明相对论又不完善的地方，至少它在量子论中并不总是适用？
附：EPR佯谬
1935年美国《物理评论》的第47、48期上分别发表了两篇题目相同的论文：“物理实在的量子力学描述能否认为是完备的？”在47期上署名的是：爱因斯坦、波多尔斯基和罗森(Einstein-Podolsky-Rosen)，在48期上署名的是玻尔(N. Bohr)。 EPR是前三位物理学家姓的头一个字母。EPR悖论(EPR Paradox)是这三位物理学家为论证量子力学的不完备性而提出的一个悖论，又称EPR论证或EPR悖论。这个悖论涉及到如何理解微观物理实在的问题。
爱因斯坦等认为，如果一个物理理论对物理实在的描述是完备的，那么物理实在的每个要素都必须在其中有它的对应量，即完备性判据。当我们不对体系进行任何干扰，却能确定地预言某个物理量的值时，必定存在着一个物理实在的要素对应于这个物理量，即实在性判据。他们认为，量子力学不满足于这些判据，所以是不完备的。爱因斯坦等人认为，量子力学蕴涵着EPR悖论，所以不能认为它提供了对物理实在的完备描述。
面对爱因斯坦等人的反驳，玻尔对EPR实在性判据中关于“不对体系进行任何干扰”的说法提出了异议，认为“测量程序对于问题中的物理量赖以确定的条件有着根本的影响，必须把这些条件看成是可以明确应用‘物理实在’这个词的任何现象中的一个固有要素，所以EPR实验的结论就显得不正确了”。玻尔以测量仪器与客体实在的不可分性为理由，否定了EPR论证的前提———物理实在的认识论判据，从而否定了EPR实验的悖论性质。
应该说，玻尔的异议及其论证是无可非议。可是，爱因斯坦却不承认玻尔的理论是最后的答案。爱因斯坦认为，尽管哥本哈根学派的解释与经验事实一致，但作为一种完备的理论，应该是决定论的，而不应该是或然的、用概率语言表达的理论。
从科学史上看，量子力学基本上是沿着玻尔等人的路线发展的，并且取得了重大成就，特别是通过贝尔不等式(Bell's theorem)的检验更加巩固了它的基础。但是，我们也要看到，爱因斯坦等人提出的EPR悖论，实际上激发了量子力学新理论、新学派的形成和发展。
爱因斯坦-波多斯基-罗森悖论是由阿尔伯特·爱因斯坦、玻理斯·波多斯基和纳森·罗森在1935年发表於《物理评论》杂志的论文所揭示的悖论。其简称爱波罗悖论以提出此悖论的三人姓氏第一字为根据，另有EPR论证、EPR诡论、EPR佯谬和EPR悖论等名称。
此悖论是对於量子力学的正统诠释——哥本哈根诠释提出反驳的一个思想实验，对於物理量的观测值以及物理学理论可以解释的值长久以来的观念做出挑战。此悖论引起众人对量子缠结现象的兴趣，并且引出了约翰·贝尔於1964年对於哥本哈根诠释与爱波罗悖论纷争所提出的厘清对错方案——贝尔不等式。
EPR实验产生了一种二分法的结果，要不
1. 对於一量子系统之A部份的进行测量的结果，对於在另一遥远处的B部份的物理真实性(physical reality)上有非局域性的效应；量子力学可以预测尔后在B部分做一些测量会得到什麼样的结果。不然就是
2. 量子力学是不完备的：跟B相应的某些物理真实性要素无法由量子力学来解释（亦即：需要额外的变数来解释。）
虽然原先是以思考实验形式出现，目的在於展示量子力学的不完备性，然而尔后真实的实验结果却驳倒所谓的局域原理，使得爱、波、罗三人的原先目的失效。困扰爱、波、罗三位论文作者的「鬼魅般的超距作用」("spooky action at a distance")在为数众多的可再现实验中一再地出现。爱因斯坦到过世前都没有接受量子力学是一个「真实」而完备的理论，一直尝试著想要找到一种诠释可以与相对论相容，且不会暗指「掷骰子的上帝」，这可以从他对量子力学内禀的随机性以及与直观相违有所不满上头观察得到。

以上就是关于爱因斯坦的百年之问相关问题的回答。希望能帮到你，如有更多相关问题，您也可以联系我们的客服进行咨询，客服也会为您讲解更多精彩的知识和内容。