Albert Einstein

Albert Einstein – blev født i 1879 År – han døde i 1955 År.

Albert Einsteins teorier er kilden til det 20. århundredes fysik. Hans specielle og generelle relativitetsteori er grundlaget for forståelsen af ​​naturens love og sådanne begreber, som plads, tid, masse og energi. Speciel relativitetsteori, formuleret i 1905 R., er uundværlig, at forstå vekselvirkningerne mellem elementære partikler. Generel relativitetsteori, som blev oprettet ti år senere, åbnede vejen for moderne kosmologi.

”Effekten af ​​Einsteins arbejde på forskellige fysiske områder er så enorm og så forskellig – for nylig skrevet af Gerald Holton – den videnskabsmand, hvem ville prøve at spore det, ville have store vanskeligheder med at bestemme, hvor skal man starte ". Einsteins arbejde er grundlaget for de videnskabelige opdagelser i det 20. århundrede. jeg, ligesom Isaac Newtons opdagelser, fundet deres anvendelse i teknologi, som tillod at manipulere naturens fænomener. Transistorer, elektronmikroskoper, computere, fotoelektriske celler – dette er blot nogle få eksempler på et kæmpe spring inden for computing og kommunikation, der opstod takket være Einstein-revolutionen.

Albert Einstein blev født i Ulm, i Tyskland, 14 mærke 1879 R. Han var søn af Hermann og Paulina née Koch. Et år efter hans fødsel flyttede familien til München. Einstein var en tavs dreng; snarere blev det overvejet- for et barn mærkeligt end begavet. Fra han var ti år studerede han på Leopold Gymnasium. Han hadede at være stiv, Tysk skoledisciplin og lærte latin og græsk uden begejstring. Hans vej til videnskab begyndte med matematik, som hans onkel opmuntrede ham til at gøre, ingeniør Jakub Einstein. I en alder af ca. 12 år lærte Einstein uafhængigt geometri og besluttede, at han en dag vil løse verdens gåder. Hans historie er et ret usædvanligt tilfælde af opfyldelse af ungdommelige drømme.

Einsteins videre skolekarriere var lige så kompliceret, ligesom hans grundskoleuddannelse. I 1894 R. familien Einstein flyttede til Milano, hvor hans far bosatte sig efter tidligere fiaskoer i virksomheden. Albert forblev i München, at tage eksamen fra ungdomsskolen, men han opgav dem, ikke har opnået et endeligt certifikat, at slutte sig til familien. Leje 17 År, blev optaget på det tekniske universitet i Zürich; et år tidligere bestod han ikke optagelsesprøven. Han blev overbevist i skolen, at hans felt ikke ville være matematik, men fysik, derfor studerede han værkerne af Herman von Helmholtz, James Clerk Maxwell og andre. Han var ikke en fremragende studerende, han havde en fornemmelse, at universitetet er flov over ham. Senere skrev han, at ,,at cud, at moderne uddannelsesmetoder ikke helt har kvalt den hellige entusiasme og nysgerrighed ". I 1900 R. modtaget et eksamensbevis.

I begyndelsen 1902 R. Einstein fik stillingen som juniorinspektør ved det schweiziske patentkontor. Det var meningen, at dette job – detaljeret forskning og forklaring af brugen af ​​forskellige slags opfindelser – vækkede hans interesse for tid og rum. Det var bestemt den eneste periode, da Einstein blev isoleret fra fysiksamfundet, men han fulgte den seneste udvikling inden for fysik.

Om året 1905 – ofte kaldet Einsteins annus mirabilis – udgav tre meget vigtige værker i det syttende bind Annalen der Physik, hvori, som Emilio Segre skriver: "Hans geni blussede op med enestående lysstyrke". Hvert værk var afsat til et separat nummer:

1. I en artikel om Brownian-bevægelse viste Einstein, at zig-zag-dansen af ​​partikler suspenderet i en væske er en målbar og forudsigelig virkning af partikelkinetik. Dette fund var uigenkaldeligt bevis for eksistensen af ​​partikler, stadig spørgsmålstegn ved i nogle videnskabelige kredse; et par år senere blev Einsteins beregninger bekræftet ved eksperimenter.

2. I sit første arbejde med kvanteteori demonstrerede Einstein, at den matematiske antagelse, som tillod at løse problemet med "sort krop" -stråling, svarer til et eller andet grundlæggende fysisk fænomen. Han beviste, at lys er en strøm af partikler, hvis energi kan beregnes, ved hjælp af et tal kendt som Plancks konstant ("Foton" som udtryk for en lyspartikel kom senere). Eksperimentel støtte til denne påstand i synligt lys blev opnået i løbet af det næste årti. Kvantehypotesen tillod Einstein at forklare det fotoelektriske fænomen, for hvad i 1921 R. han blev tildelt Nobelprisen.

3. Begge nævnte værker, især det andet, de var revolutionerende, men i denne henseende blev de overgået af den tredje Zur Elektrodynamik bewegter Korper (Om elektrodynamik i bevægelige kroppe). I dette arbejde blev en teori formuleret for første gang, senere kendt som særlig relativitet.

Særlig relativitet gælder for al fysik, men i nogle henseender modsiger det alvorligt den intuitive forståelse af tid og rum. Kort sagt, Einstein, overvejer bevægelse i rummet, formuleret et postulat, at lysets hastighed er konstant i alle referencesystemer – uanset bevægelse af lyskilden eller dens detektor. Så anderledes – lyshastigheden, der allerede er beregnet, afhænger ikke af observatørens hastighed. Men hvis det er sådan, så for to observatører, der bevæger sig i forskellige hastigheder, er forskellige begivenheder samtidige. Hvis vi accepterer, at lysets hastighed har den samme værdi i hver referenceramme, det er tid og rum, der smelter sammen og udgør arenaen for fysiske begivenheder.

Det er let at forstå, hvorfor Einsteins teori var en revolution. Det fører til situationen, hvor sund fornuft og filosofiske begreber giver plads til nye videnskabelige begreber – det er sådan, som kan bekræftes eksperimentelt. Måske sværere at forstå, hvorfor denne teori fik anerkendelse af fysikere relativt let.

Da Einstein annoncerede den særlige relativitetsteori, formålet var at opklare alvorlige problemer, som den hurtigt udviklende elektrodynamik kæmpede med. James Maxwell, en fysiker, der hører til den forrige generation, opdagede ligninger, hvorfra det resulterede, at elektromagnetiske bølger bevæger sig med lysets hastighed. For en mekanisk forklaring af dette fænomen – udbredelse af bølger i rummet med en konstant, specificeret hastighed – teorien om den usynlige æter blev fremsat. Imidlertid blev eteren aldrig påvist, og dermed forblev denne ekstremt populære fysiske teori foruroligende ufuldstændig. Den specielle relativitetsteori gjorde det muligt at opgive æteren, hvilket var en betydelig forenkling. Einsteins teori forklarede også nogle eksperimentelle resultater, såsom stigningen i masse af objekter, der bevæger sig med høj hastighed, som tidligere antydet af den hollandske fysiker Hendrik Lorentz.

En anden grund til accept af særlig relativitet var udseendet af w 1900 R. kvante teori. Visse fænomener i atomets kerne kunne forklares med relativitetsteorien, Newtons fysik kunne derimod ikke forklare dem. Max Planck, en af ​​grundlæggerne af kvanteteorien, han forstod straks vigtigheden af ​​særlig relativitet – han sammenlignede det med den kopernikanske revolution. En lignende vurdering blev senere udtrykt af Niels Bohr. Ifølge relativitetsteorien – som anført af Einstein – "Kropsvægt er et mål for dens energi". Kort derefter offentliggjorde Einstein et mere detaljeret arbejde, hvor han gav sin berømte ligning: energi E er lig med kroppens vægt m, ganget med kvadratet af lysets hastighed (E = mc²).

Efter offentliggørelsen af ​​værker med 1905 R. Einstein blev kendt i fysiksamfundet. I 1909 R. Einstein forlod det schweiziske patentkontor og begyndte sin universitetskarriere. I 1909 R. begyndte at arbejde på universitetet i Zürich, a w 1911 R. forelæsede kort ved universitetet i Prag, men han følte sig dårlig der på grund af den antisemitiske stemning, der hersker i Østrig. I 1912 R. han vendte tilbage til Zürich. I 1914 R. han blev nomineret til en stilling oprettet specielt for ham ved det preussiske videnskabsakademi og blev samtidig professor ved universitetet i Berlin. Fra da af kunne han bruge det meste af sin tid til forskning.

Teori, kendt i dag som generel relativitet, er primært en teori om tyngdekraft. Einstein havde arbejdet med det i et år 1907 gør 1916. Den generelle teori er en udvidelse af en bestemt teori og gælder for systemer, der bevæger sig gennem accelereret bevægelse. Generel relativitet er grundlaget for al kosmologi fra det tyvende århundrede – blandt andet forklarer det rødskiftet i galaksspektret, hvilket beviser, at universet ekspanderer, og forklarer dannelsen af ​​sorte huller.

At forstå den generelle relativitetsteori, man skal starte med ækvivalensprincippet. Som Galileo sagde i sin berømte oplevelse, kroppe falder til jorden med lige acceleration, uafhængig af deres vægt. I denne forstand faldende kroppe, store og små, er "vægtløse" – deres vægt påvirker ikke dette, hvordan de reagerer på tyngdekraften. Faktisk "falder" astronauter i kredsløb kontinuerligt til Jorden, takket være hvilken de er vægtløse. Men når deres rumfartøj forlader kredsløb og accelererer mod den fjerne stjerne, astronauter føler byrden. Årsagen er acceleration, ikke tyngdekraften. Einsteins ækvivalensprincip siger, de tyngdekraft og inerti kræfter, relateret til accelerationen af ​​systemet, kan ikke skelnes.

Det følger af ækvivalensprincippet, at tyngdekraften ikke kun er en kraft, hvormed alle kroppe tiltrækker hinanden. Tyngdekraften bør betragtes som et resultat af krumningen af ​​rumtid ved massen. Massesager, det rum har ikke-euklidisk geometri. Ganske vist under forhold, som vi mødes hver dag med, Generel relativitet og Newtons lov om universel tyngdekraft giver stort set de samme resultater, men Einsteins teori beskriver ikke kun planetenes elliptiske baner, men det forklarer også nogle uregelmæssigheder, såsom nedgangen i Merkur's bane omkring solen.

Et par år efter det, som Einstein offentliggjorde generel relativitet, det er blevet bekræftet af astronomiske observationer. Allerede i 1911 R. Einstein forudsagde, at en stråle af stjernelys, flyver nær en stor masse – for eksempel solen. – det bøjer. Bøjningen kan observeres ved at sammenligne stjernens position på himlen, når den ligger langt fra solen, og når dens stråler passerer lige ved siden af ​​solen. Det følger af generel relativitet, at afbøjningsvinklen skal være dobbelt så stor, end den klassiske teori forudsiger, hvor vi betragter rummet som fladt.

Forudsigelserne fra Newton og Einstein kan sammenlignes, ved at observere stjernernes position under en solformørkelse. De første forsøg mislykkedes, men i 1919 R. efter opfordring fra astronomen Arthur Eddington gik to engelske ekspeditioner af sted, en til Brasilien, og den anden til Princes Island, ud for Vestafrikas kyst. Resultaterne var utvetydige: fotoanalyse bevist, at stjernernes positioner er som forudsagt af generel relativitet. Einstein fik international berømmelse natten over. 7 november 1919 R. meddelte London Times: "En revolution inden for videnskab. En ny teori om universet. Newtons ideer afskaffet ". To dage senere præsenterede New York Times sin egen version af begivenhederne..

Senere forskning af Einstein – søger efter en samlet feltteori, som vil kombinere tyngdekraftsteorien med teorien om elektromagnetisme – førte ikke til klare resultater. Synes, at han var overbevist om en eller anden ultimativ virkelighed, hvilken kvanteteori nægtet, som han yder et væsentligt bidrag til med sine værker, m.in. på fotoner og den fotoelektriske effekt. Han havde en lang diskussion med Niels Bohr, da han skrev det: ”Jeg tror stadig på muligheden [undersøgelser] model af virkeligheden – teori, der beskriver ting, og ikke kun sandsynligheden for deres forekomst ". Mere eller mindre efter 1928 R., på toppen af ​​kvanteteoriens udvikling, Einsteins tid med dominans i sin udvikling er nået til en ende.

I 1933 R. Einsteins bøger var blandt de bøger, der blev brændt i Berlin af nazisterne. Hans personlige ejendom blev konfiskeret, og kort derefter forlod Einstein Tyskland og immigrerede til USA. Han fik en livstidsposition ved Princeton Institute for Advanced Studies. I lyset af den voksende trussel opgav han sin pacifistiske tro og i 1939 R., dog modvilligt, skrev et brev til Franklin Roosevelt, hvor han anbefalede at starte arbejdet med konstruktionen af ​​en atombombe. Dette er også grunden til, at han ikke deltog i arbejdet med bombe-projektet, det blev overvejet, at hans venstreorienterede sympati kan bringe arbejdets sikkerhed i fare. Efter krigen var Einstein en talsmand for nuklear nedrustning. Han blev ikke en amerikansk patriot, var imod 1950'ernes kongreshøringer om den såkaldte. antiamerikansk aktivitet. I 1952 R. han accepterede ikke at blive Israels præsident, skønt det kun var en æresfunktion.

Einsteins senere karriere er forbundet med hans enorme prestige. Han blev en offentlig person, han var efterspurgt som taler ved offentlige sammenkomster. Ud af mine senere år, en af ​​dens populære, ofte genudgivne bøger indeholder artikler om en bred vifte af emner, såsom socialisme, forholdet mellem hvide og sorte eller moralsk forfald. Einstein som Freud, med hvem han svarede, han prædikede politiske og sociale synspunkter i tråd med den liberale ånd i den periode. Hans essays er stadig bemærkelsesværdige. Einsteins ordsprog citeres ofte: "Gud spiller ikke terninger". Det vedrører kvantestatistik. Einstein var en agnostiker. Til spørgsmålet, tror han på Gud, han svarede: ”Du kan ikke spørge nogen om det, som med stigende forbløffelse forsøger at udforske og forstå universets overlegne orden ".

Det er vanskeligt at karakterisere Einsteins personlighed, især fra senere år, da han levede et generelt ensomt liv. Han udtrykte ikke sine følelser over for andre mennesker, skønt han var villig til at udtrykke sin dybe hengivenhed over for menneskeheden. I perioden med hans største berømmelse blev skilsmisse fra sin første kone en vanskelig oplevelse for ham, Mileva Marić med hvem han havde to sønner. En af dem led af skizofreni. Hans baby pige, der blev født før ægteskabet, blev sat til adoption. Han giftede sig anden gang med Elsa Lowenthal, fjern fætter, der døde i 1936 R.

11 April 1953 R., i protest mod atomvåben, Albert Einstein underskrev pacifistmanifestet cirkuleret af Bertrand Russell. Et par dage senere brækkede han en aortaaneurisme, men alligevel var hans liv ikke i umiddelbar fare. Han nægtede at blive opereret, ordsprog: ”Jeg vil gå derfra, når jeg vil. Kunstigt at forlænge livet er usmageligt ". Han døde fredeligt 18 April 1955 R.