爱因斯坦，代表20世纪的科学家。
他发表了许多重要的物理学成果，并于1921年获得诺贝尔物理学奖。
大多数人可能会认为，之所以得这个奖是因为相对论的发表。不过，获奖的主要原因是他在量子力学方面的成就，“发现光电效应定律和光子假说”。
光电效应是一种什么样的现象？为什么相对论没有获奖？背景是爱因斯坦的成就发生了冲突。
物理学巨人爱因斯坦
首先，让我们简单回顾一下爱因斯坦的一生。
爱因斯坦 1879 年出生于德国。他就读于苏黎世联邦理工学院（后更名为瑞士理工学院），在那里他大部分时间都在阅读理论物理学家的著作，而不是去听课。
1902年从瑞士理工学院毕业后，他在瑞士首都伯尔尼的专利局找到了一份工作。我一边工作一边学习物理。
1905年，26岁的爱因斯坦发表了一系列关于物理学基础的重要论文。论文数量达到五篇，这一年被称为“奇迹之年”。
这一年最著名的成就之一是相对论。
支配时间和空间的法则
6月30日，奇迹之年，爱因斯坦关于狭义相对论的论文被接受。
狭义相对论是为解决经典力学与电磁学之间的矛盾而诞生的光、时、空理论。
观察者移动的速度会导致时间延迟和物体缩小，从而导致不同于日常感觉的神秘现象。
它也是著名公式“E=mc 2 ”的来源，该公式显示了能量与质量之间的关系。
此外，在 1915-1916 年，爱因斯坦宣布了广义相对论，它扩展了狭义相对论。
广义相对论是关于引力和时间/空间的理论。我假设引力的本质是时间和空间的曲率。
他预言在引力强的地方时间会变慢，甚至光的行进方向也可以通过弯曲空间来弯曲。
1919 年，当观测表明恒星发出的光被太阳周围的引力弯曲时，爱因斯坦成为当之无愧的风云人物。
爱因斯坦就这样发表了颠覆人类常识的理论，给世界带来了巨大的震撼。
1922年又赴日本讲授相对论。爱因斯坦得到诺贝尔奖的消息时，正在一艘开往日本的船上。
1921年诺贝尔物理学奖的公布因故推迟到1922年。
本以为获奖的是相对论，没想到却是奇迹之年诞生的又一研究成果。
爱因斯坦获得诺贝尔奖的研究
诺贝尔奖官网简要解释了爱因斯坦获奖的原因。
1921 年诺贝尔物理学奖授予阿尔伯特·爱因斯坦，“因为他对理论物理学的贡献，尤其是他发现了光电效应定律”
获奖理由直译为“对理论物理学的贡献，特别是光电效应定律的发现” 。
在此，我简单介绍一下光电效应是一种什么样的现象，以及爱因斯坦对理论物理学的贡献。
光电效应是当金属受光时，电子从金属中射出的现象。可以用金属板和电流表组合的装置观察。
预先将电子提供给金属板，并向该金属板施加光。电流是电子的流动，所以如果你看电流表，你可以看到电子从金属板流出。
在这个实验中，如果增加施加到金属板上的光强度，发射的电子似乎也具有更大的能量。
然而，众所周知，发射电子的数量与光强度成正比增加，但最大能量不变。这些结果无法通过将光视为波来解释。
1905年，爱因斯坦在《物理学年鉴》上发表了一篇关于光子假说的论文。
光子假说是光是具有能量的粒子（光子）的假说。
从17世纪左右开始，出现了将光视为波的波动学说和将光视为粒子的粒子学说，并反复争论不休。光量子假说成为介绍和体现光的粒子性的理论。
爱因斯坦用这个假设很好地解释了光电效应的观察结果，并能够表达从金属板出来的电子的能量。这称为光电效应定律。
光量子假说的“量子”是19世纪末在研究物体发射的电磁波时出现的概念。
爱因斯坦不仅将量子概念应用于光，还应用于固体中原子的振动来解决理论问题，开创了基于量子的物理学和量子力学。
获奖者的严厉批评
光子假说无疑是理论物理学的一项重要成就。然而，相对论更具开创性，更引人注目，很可能会在21世纪流行起来。
评选诺贝尔物理学奖获得者的瑞典皇家科学院也收到了很多推荐爱因斯坦因其相对论获奖的回复。
从 1910 年到 1922 年，爱因斯坦几乎每年都被提名。
然而，物理学界的一些科学家对爱因斯坦的成就提出异议。于是在1921年，物理学奖委员会请来了两名委员进行解释。
其中之一是 Gullstrand，他于 1911 年获得生理学或医学奖，并被提名为物理学奖。后来发现批评是错误的。
另一个是 1903 年获得化学奖的阿伦尼乌斯。Arrhenius 解释了光电效应。这种解释对爱因斯坦的获奖也是不利的。
于是， 1921年诺贝尔奖获得者的确定陷入僵局而被推迟。次年，爱因斯坦将获得该奖项的提名。
Gullstrand 再次批评了相对论。另一方面，对光电效应的描述令人钦佩。
委员会也认可了光电效应的研究成果，爱因斯坦获奖之争终于得到解决。
爱因斯坦将在前往日本的船上得知他获得诺贝尔奖的消息。
该奖项于 1922 年 11 月宣布。阿伦尼乌斯作为发言人宣布了该奖项。
通过诺贝尔奖感受科学与日常生活的联系
与相对论一样著名的是，它也导致了时间延迟、物体收缩和光线弯曲等违反直觉的后果。
这是一个很难被广泛理解的理论，这可能导致了对该奖项的反对。
科学研究结果不断受到严格审查。爱因斯坦的工作当然也不例外。
诺贝尔奖是根据诺贝尔的意愿，授予对人类做出最大贡献的人。可以说，诺贝尔奖获奖研究不可避免地以某种方式与我们的日常生活联系在一起。
例如，量子力学还导致了使用半导体的电子设备和量子计算机的发展。
在宣布诺贝尔奖得主和颁奖典礼期间，这可能是一种享受研究的方式，同时感受科学史并意识到它与日常生活的联系。
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