爱因斯坦在中国及其创建狭义相对论的历史背景-中国物理学会.ppt

爱因斯坦在中国及其创建狭义相对论的历史背景 戴念祖 中科院科学史研究所 首都师范大学物理系 一、Einstein在中国 民国日报（1922年11月15日）载爱因斯坦到沪讯息 《改造》杂志于1921年4月出版“相对论号” 《少年中国》于1922年2月出版“相对论号” 《东方杂志》于1922年12月出版“爱因斯坦号” 1920年代夏元瑮（浮云） 1937年 N.Bohr访问中国 夏元瑮译《安斯坦相对论》 《安斯坦相对论》之一页 1985年魏嗣銮（时珍）（91岁） The China Press（大陆报）（1922年11月14日）关于爱因斯坦夫妇到沪有关报导 两篇报导题目 1. Einstein Here, Pleased with Nobel Award 2. Madam Einstein Admits she’s of the Majority Relativity Puzzles Her Too 爱因斯坦于1921年9月5日邮寄给 “少年中国学会”的照片 《东方杂志》“爱因斯坦号”刊载爱因斯坦及其继任夫人合影 郑贞文（心南）《爱之光》（独幕戏） 4个人物: 理学博士；泰谟（男）—Time; 石佩姒（女）—Space; 光神。 我绵延而不息兮，尔广大以无边； 彼衣纱将安用兮，请与子而俱捐； 脱人为之障翳兮，返故而之天然； 羡如春之大地兮，感似水之流年； 愿自由以相爱兮，假神光为之缘； 岂遗世而独立兮，宁相依以自全； 期两情之契合兮，同宇宙之绵绵。 Einstein和中国 有共同的感情基础。 在学术上，中国人较容易接受相对论： 1.从汉代起有力学相对性原理之说： 《尚书纬·考灵曜》：地恒动不止，而人不知。譬如人在大舟中，闭牖而坐，舟行而人不觉也。 2.以太在中国近代思想史上几无影响。 3.中国传统时空观是，时空相联而非彼此独立： 《管子·宙合》：宙合有橐天地万物……合络天地，以为一裹。 《物理小识》：宙合，谓宙合宇也。灼然宙轮于宇，则宇中有宙，宙中有宇。 二 狭义相对论的历史背景 《论动体的电动力学》前言 1、指出Maxwell电动力学“不对称”； 一个磁体和一个导体之间电动力相互作用，谁在运动就会有不同的结果：如磁体运动导体静止，则磁体附近产生电场，导体上出现电流；如导体运动 磁体静止，则磁体附近无电场，导体上感生电动势并引起电流。 2、“对力学方程适用一切坐标系，对于电动力学和光学定律也一样适用。” 3、“光以太的引用将被证明是多余的”。 4、本文所阐述的是关于刚体（坐标系）时钟和电磁过程之间的关系。 人们呼唤第二个牛顿的出现 1896年，英国实验物理学家R.T.Glazebrook（1854～1935）著J.C.Maxwell（New York，1896，p.221）： 　 “我们还期待着第二个牛顿给我们一个将要包括电和磁、光辐射，而且可能还包括万有引力在内的以太理论”。 第二个牛顿，即A.Einstein在1905年出现了，但以太被放弃了。 狭义相对论进展中的主要人物 第一个写出Lorentz变换的 W.Voigt（1850---1919）,1887。 第一个提出收缩假说的 G. F.FitzGerald(1851----1901) 和H .A.Lorentz (1853--1928):1889;1895。 第一个将 Lorentz变换和收缩假说联系起来的 J.Lamor(1857---1942)、 H.Poincaré (1854---1912):1898;1905。 以太和先驱者 Fresnel 在1818年为解释光行差引入“以太”； Fizeau于1851实验得到 ，以太被部分拖曳； Maxwell方程（1861）要求绝对静止的以太； Michelson-Morley实验，以太完全被拖曳； 关于Lorentz(1853—1928） Lorentz电子论：光来源于带电粒子的震荡。1896年为Zeeman所证实，同获1902年Nobel物理学奖；电子论不能解释M-M实验难题。1895年提出“地方时”概念， 1904年提出“新动力学”时空 变换式，并最终在数学表示上 描述了运动物体的质量增大、 长度缩短、时间延迟等特性。 Lorentz 1904年“动力学”所需的11个假设(1) 1、 限于小的速度v对于光速的比值； 2、预先假设变换方程；