愛因斯坦，代表20世紀的科學家。

他發表了許多重要的物理學成果，並於1921年獲得諾貝爾物理學獎。

大多數人可能會認為，之所以得這個獎是因為相對論的發表。不過，獲獎的主要原因是他在量子力學方面的成就，“發現光電效應定律和光子假說”。

愛因斯坦並沒有因為他的相對論而獲得諾貝爾物理學獎。

光電效應是一種什麼樣的現象？為什麼相對論沒有獲獎？背景是愛因斯坦的成就發生了衝突。

首先，讓我們簡單回顧一下愛因斯坦的一生。

愛因斯坦 1879 年出生於德國。他就讀於蘇黎世聯邦理工學院（後更名為瑞士理工學院），在那裡他大部分時間都在閱讀理論物理學家的著作，而不是去聽課。

1902年從瑞士理工學院畢業後，他在瑞士首都伯爾尼的專利局找到了一份工作。我一邊工作一邊學習物理。

1905年，26歲的愛因斯坦發表了一系列關於物理學基礎的重要論文。論文數量達到五篇，這一年被稱為“奇蹟之年”。

這一年最著名的成就之一是相對論。

6月30日，奇蹟之年，愛因斯坦關於狹義相對論的論文被接受。

狹義相對論是為解決經典力學與電磁學之間的矛盾而誕生的光、時、空理論。

觀察者移動的速度會導致時間延遲和物體縮小，從而導致不同於日常感覺的神秘現象。

它也是著名公式“E=mc 2 ”的來源，該公式顯示了能量與質量之間的關係。

此外，在 1915-1916 年，愛因斯坦宣佈了廣義相對論，它擴充套件了狹義相對論。

廣義相對論是關於引力和時間/空間的理論。我假設引力的本質是時間和空間的曲率。

他預言在引力強的地方時間會變慢，甚至光的行進方向也可以透過彎曲空間來彎曲。

1919 年，當觀測表明恆星發出的光被太陽周圍的引力彎曲時，愛因斯坦成為當之無愧的風雲人物。

愛因斯坦就這樣發表了顛覆人類常識的理論，給世界帶來了巨大的震撼。

1922年又赴日本講授相對論。愛因斯坦得到諾貝爾獎的訊息時，正在一艘開往日本的船上。

1921年諾貝爾物理學獎的公佈因故推遲到1922年。

本以為獲獎的是相對論，沒想到卻是奇蹟之年誕生的又一研究成果。

諾貝爾獎官網簡要解釋了愛因斯坦獲獎的原因。

1921 年諾貝爾物理學獎授予阿爾伯特·愛因斯坦，“因為他對理論物理學的貢獻，尤其是他發現了光電效應定律”

獲獎理由直譯為“對理論物理學的貢獻，特別是光電效應定律的發現” 。

在此，我簡單介紹一下光電效應是一種什麼樣的現象，以及愛因斯坦對理論物理學的貢獻。

光電效應是當金屬受光時，電子從金屬中射出的現象。可以用金屬板和電流表組合的裝置觀察。

預先將電子提供給金屬板，並向該金屬板施加光。電流是電子的流動，所以如果你看電流表，你可以看到電子從金屬板流出。

在這個實驗中，如果增加施加到金屬板上的光強度，發射的電子似乎也具有更大的能量。

然而，眾所周知，發射電子的數量與光強度成正比增加，但最大能量不變。這些結果無法透過將光視為波來解釋。

1905年，愛因斯坦在《物理學年鑑》上發表了一篇關於光子假說的論文。

光子假說是光是具有能量的粒子（光子）的假說。

從17世紀左右開始，出現了將光視為波的波動學說和將光視為粒子的粒子學說，並反覆爭論不休。光量子假說成為介紹和體現光的粒子性的理論。

愛因斯坦用這個假設很好地解釋了光電效應的觀察結果，並能夠表達從金屬板出來的電子的能量。這稱為光電效應定律。

光量子假說的“量子”是19世紀末在研究物體發射的電磁波時出現的概念。

愛因斯坦不僅將量子概念應用於光，還應用於固體中原子的振動來解決理論問題，開創了基於量子的物理學和量子力學。

獲獎者的嚴厲批評

光子假說無疑是理論物理學的一項重要成就。然而，相對論更具開創性，更引人注目，很可能會在21世紀流行起來。

評選諾貝爾物理學獎獲得者的瑞典皇家科學院也收到了很多推薦愛因斯坦因其相對論獲獎的回覆。

從 1910 年到 1922 年，愛因斯坦幾乎每年都被提名。

然而，物理學界的一些科學家對愛因斯坦的成就提出異議。於是在1921年，物理學獎委員會請來了兩名委員進行解釋。

其中之一是 Gullstrand，他於 1911 年獲得生理學或醫學獎，並被提名為物理學獎。後來發現批評是錯誤的。

另一個是 1903 年獲得化學獎的阿倫尼烏斯。Arrhenius 解釋了光電效應。這種解釋對愛因斯坦的獲獎也是不利的。

於是， 1921年諾貝爾獎獲得者的確定陷入僵局而被推遲。次年，愛因斯坦將獲得該獎項的提名。

Gullstrand 再次批評了相對論。另一方面，對光電效應的描述令人欽佩。

委員會也認可了光電效應的研究成果，愛因斯坦獲獎之爭終於得到解決。

愛因斯坦將在前往日本的船上得知他獲得諾貝爾獎的訊息。

該獎項於 1922 年 11 月宣佈。阿倫尼烏斯作為發言人宣佈了該獎項。

與相對論一樣著名的是，它也導致了時間延遲、物體收縮和光線彎曲等違反直覺的後果。

這是一個很難被廣泛理解的理論，這可能導致了對該獎項的反對。

科學研究結果不斷受到嚴格審查。愛因斯坦的工作當然也不例外。

諾貝爾獎是根據諾貝爾的意願，授予對人類做出最大貢獻的人。可以說，諾貝爾獎獲獎研究不可避免地以某種方式與我們的日常生活聯絡在一起。

例如，量子力學還導致了使用半導體的電子裝置和量子計算機的發展。

在宣佈諾貝爾獎得主和頒獎典禮期間，這可能是一種享受研究的方式，同時感受科學史並意識到它與日常生活的聯絡。

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