Albert Einstein

Albert Einstein – syntyi 1879 Vuoden – hän kuoli 1955 Vuoden.

Albert Einsteinin teoriat ovat 1900-luvun fysiikan lähde. Hänen erityinen ja yleinen suhteellisuusteoriansa on perusta ymmärtää luonnon lait ja sellaiset käsitteet, kuten avaruus, aika, massa ja energia. Erityinen suhteellisuusteoria, muotoiltu 1905 R., on välttämätön, ymmärtää alkeishiukkasten vuorovaikutusta. Suhteellisuusteoria, joka perustettiin kymmenen vuotta myöhemmin, avasi tien moderniin kosmologiaan.

”Einsteinin työn vaikutus fysiikan eri aloihin on niin valtava ja niin monipuolinen – äskettäin kirjoittanut Gerald Holton – tuo tiedemies, kuka yrittäisi jäljittää sen, olisi vaikea määrittää, mistä aloittaa". Einsteinin työ on 1900-luvun tieteellisten löytöjen perusta. i, samoin kuin Isaac Newtonin löydöt, löysivät sovelluksensa tekniikkaan, mikä antoi mahdollisuuden manipuloida luonnonilmiöitä. Transistorit, elektronimikroskoopit, tietokoneita, valosähköiset solut – nämä ovat vain muutamia esimerkkejä valtavasta harppauksesta laskennassa ja viestinnässä, joka syntyi Einsteinin vallankumouksen ansiosta.

Albert Einstein syntyi Ulmissa, Saksassa, 14 brändi 1879 R. Hän oli Hermannin ja Paulinan poika Kochin poika. Vuosi hänen syntymänsä jälkeen perhe muutti Müncheniin. Einstein oli hiljainen poika; pikemminkin sitä pidettiin- lapselle outo kuin lahjakas. Kymmenen vuoden iästä lähtien hän opiskeli Leopold Gymnasiumissa. Hän vihasi jäykkyyttä, Saksan koulukuri ja oppinut latinaa ja kreikkaa ilman innostusta. Hänen polunsa tieteeseen alkoi matematiikasta, mihin setä kannusti häntä tekemään, insinööri Jakub Einstein. Noin iässä 12 vuotta Einstein oppi itsenäisesti geometrian ja päätti, että jonain päivänä hän ratkaisee maailman arvoitukset. Hänen tarinansa on melko epätavallinen tapaus nuorekas unelma.

Einsteinin jatko-ura oli yhtä monimutkainen, kuten hänen ala-asteen koulutuksensa. Tuumaa 1894 R. Einsteinin perhe muutti Milanoon, missä hänen isänsä asettui aikaisempien epäonnistumisten jälkeen liiketoiminnassa. Albert jäi Müncheniin, valmistua lukiosta, mutta hän hylkäsi heidät, ei ole saanut lopullista todistusta, liittyä perheeseen. Laakeri 17 Vuotta, hyväksyttiin Zürichin teknilliseen yliopistoon; vuosi aiemmin hän epäonnistui pääsykokeessa. Hän vakuuttui koulussa, että hänen alansa ei olisi matematiikka, mutta fysiikka, siksi hän opiskeli Herman von Helmholtzin teoksia, James Clerk Maxwell ja muut. Hän ei ollut erinomainen opiskelija, hänellä oli tunne, että yliopisto nolo häntä. Myöhemmin hän kirjoitti, että ,,halata, että nykyaikaiset koulutusmenetelmät eivät ole täysin tukahduttaneet pyhää innostusta ja uteliaisuutta ". Tuumaa 1900 R. sai tutkintotodistuksen.

Alussa 1902 R. Einstein sai nuoremman tarkastajan viran Sveitsin patenttivirastosta. Sen piti, että tämä työ – yksityiskohtainen tutkimus ja selitys erilaisten keksintöjen käytöstä – herätti kiinnostuksensa ajassa ja tilassa. Se oli varmasti ainoa jakso, kun Einstein erotettiin fysiikkayhteisöstä, mutta hän seurasi fysiikan uusinta kehitystä.

Vuonna 1905 – kutsutaan usein Einsteinin annus mirabilisiksi – julkaisi kolme erittäin tärkeää teosta seitsemästoista osassa Annalen der Physik, jossa, kuten Emilio Segre kirjoittaa: "Hänen nero syttyi vertaansa vailla olevalla kirkkaudella". Jokainen työ oli omistettu erilliselle numerolle:

1. Brownin liikettä käsittelevässä artikkelissa Einstein osoitti, että nesteeseen suspendoitujen hiukkasten siksak-tanssi on mitattava ja ennustettavissa oleva hiukkas Kinetiikan vaikutus. Tämä havainto oli kiistaton todiste hiukkasten olemassaolosta, edelleen kyseenalaistettu joissakin tieteellisissä piireissä; muutama vuosi myöhemmin, Einsteinin laskelmat vahvistettiin kokeilla.

2. Ensimmäisessä kvanttiteoriaa käsittelevässä työssään Einstein osoitti, että matemaattinen oletus, mikä mahdollisti "mustan ruumiin" säteilyn ongelman ratkaisemisen, vastaa jotakin perustavaa laatua olevaa fyysistä ilmiötä. Hän todisti, tuo valo on hiukkasten virta, jonka energia voidaan laskea, käyttämällä Planckin vakiona tunnettua lukua ("Photon" terminä kevyelle hiukkaselle tuli myöhemmin). Kokeellinen tuki tälle väitteelle näkyvässä valossa saatiin seuraavan vuosikymmenen aikana. Kvanttihypoteesi antoi Einsteinille mahdollisuuden selittää valosähköinen ilmiö, mitä varten 1921 R. hänelle myönnettiin Nobelin palkinto.

3. Molemmat mainitut teokset, varsinkin toinen, he olivat vallankumouksellisia, mutta tässä suhteessa heidät ylitti kolmas Zur Elektrodynamik bewegter Korper (Liikkuvien kappaleiden elektrodynamiikasta). Tässä työssä teoria muotoiltiin ensimmäistä kertaa, myöhemmin tunnetaan nimellä erityinen suhteellisuusteoria.

Erityinen suhteellisuusteoria koskee kaikkea fysiikkaa, mutta joiltakin osin se on vakavasti ristiriidassa ajan ja tilan intuitiivisen käsityksen kanssa. Lyhyesti, Einstein, kun otetaan huomioon liikkuminen avaruudessa, muotoili postulaatin, että valon nopeus on vakio kaikissa vertailujärjestelmissä – valonlähteen tai sen ilmaisimen liikkumisesta riippumatta. Niin erilainen – jo laskettu valonopeus ei riipu tarkkailijan liikkumisnopeudesta. Kuitenkin, jos niin on, sitten kahdelle eri nopeudella liikkuvalle tarkkailijalle eri tapahtumat ovat samanaikaisia. Jos hyväksymme, että valon nopeudella on sama arvo jokaisessa viitekehyksessä, aika ja tila yhdistyvät ja muodostavat yhdessä fyysisten tapahtumien areenan.

Se on helppo ymmärtää, miksi Einsteinin teoria oli vallankumous. Se johtaa tilanteeseen, jossa järki ja filosofiset käsitteet antavat tien uusille tieteellisille käsitteille – se on sellainen, mikä voidaan vahvistaa kokeellisesti. Ehkä vaikeampaa ymmärtää, miksi tämä teoria sai fyysikkojen tunnustuksen suhteellisen helposti.

Kun Einstein ilmoitti erityisen suhteellisuusteorian, sen tarkoituksena oli selvittää vakavia asioita, jonka kanssa nopeasti kehittyvä elektrodynamiikka kamppaili. James Maxwell, fyysikko, joka kuuluu edelliseen sukupolveen, löysi yhtälöt, josta se johtui, että sähkömagneettiset aallot kulkevat valon nopeudella. Tämän ilmiön mekaaninen selitys – aaltojen eteneminen avaruudessa vakiona, määritetty nopeus – esitettiin näkymättömän eetterin teoria. Eetteriä ei kuitenkaan koskaan havaittu, ja näin ollen tämä erittäin suosittu fyysinen teoria pysyi huolestuttavasti epätäydellisenä. Erityinen suhteellisuusteoria mahdollisti eetterin hylkäämisen, mikä oli merkittävä yksinkertaistaminen. Einsteinin teoria selitti myös joitain kokeellisia tuloksia, kuten suurella nopeudella liikkuvien esineiden massan kasvu, kuten hollantilainen fyysikko Hendrik Lorentz aiemmin ehdotti.

Toinen syy erityisen suhteellisuusteorian hyväksymiseen oli w: n esiintyminen 1900 R. kvanttiteoria. Tietyt atomin ytimen ilmiöt voitaisiin selittää suhteellisuusteorialla, Newtonin fysiikka puolestaan ​​ei pystynyt selittämään niitä. Max Planck, yksi kvanttiteorian perustajista, hän arvosti heti erityisen suhteellisuusteollisuuden tärkeyden – hän vertasi sitä Kopernikan vallankumoukseen. Samanlaisen arvion ilmaisi myöhemmin Niels Bohr. Suhteellisuusteorian mukaan – kuten Einstein totesi – "Paino on sen energiamittari". Pian sen jälkeen Einstein julkaisi yksityiskohtaisemman teoksen, jossa hän antoi kuuluisan yhtälön: energia E on yhtä suuri kuin ruumiin m paino, kerrottuna valonopeuden neliöllä (E = mc2).

Kun teokset on julkaistu 1905 R. Einstein tuli tunnetuksi fysiikan yhteisössä. Tuumaa 1909 R. Einstein jätti Sveitsin patenttitoimiston ja aloitti yliopistouransa. Tuumaa 1909 R. aloitti työskentelyn Zürichin yliopistossa, a w 1911 R. luennoi lyhyesti Prahan yliopistossa, mutta hän tunsi olonsa pahaksi Itävallassa vallitsevan antisemitistisen mielialan vuoksi. Tuumaa 1912 R. hän palasi Zürichiin. Tuumaa 1914 R. hänet nimitettiin erityisesti hänelle luodulle paikalle Preussin tiedeakatemiassa ja samalla hänestä tuli professori Berliinin yliopistossa. Siitä lähtien hän voisi käyttää suurimman osan ajastaan ​​tutkimukseen.

Teoria, tunnetaan nykyään yleisenä suhteellisuusteoriana, on ensisijaisesti painovoiman teoria. Einstein oli työskennellyt sen parissa vuoden ajan 1907 tehdä 1916. Yleinen teoria on tietyn teorian jatke ja koskee järjestelmiä, jotka liikkuvat kiihdytetyn liikkeen kautta. Yleinen suhteellisuusteoria on kaiken 1900-luvun kosmologian perusta – muun muassa se selittää galaksispektrin punasiirtymän, mikä todistaa, että maailmankaikkeus laajenee, ja selittää mustien aukkojen muodostumisen.

Ymmärtää yleinen suhteellisuusteoria, Aloitetaan vastaavuusperiaatteesta. Kuten Galileo totesi kuuluisassa kokemuksessaan, elimet putoavat Maan päälle samalla kiihtyvyydellä, niiden painosta riippumatta. Tässä mielessä putoavat kappaleet, iso ja pieni, ovat "painottomia" – niiden paino ei vaikuta tähän, miten he reagoivat painovoimaan. Itse asiassa kiertoradalla olevat astronautit "putoavat" jatkuvasti maahan, jonka ansiosta he ovat painottomia. Kuitenkin, kun heidän avaruusalus lähtee kiertoradalta ja kiihtyy kohti kaukaa tähtiä, astronautit tuntevat taakan. Syynä on kiihtyvyys, ei painovoimaa. Einsteinin vastaavuusperiaate sanoo, että painovoima- ja hitausvoimat, liittyvät järjestelmän kiihtyvyyteen, ovat erottamattomia.

Se seuraa vastaavuusperiaatteesta, että painovoima ei ole vain voima, jolla kaikki kehot houkuttelevat toisiaan. Painovoimaa tulisi pitää seurauksena massan aika-ajan kaarevuudesta. Massa aiheuttaa, tällä avaruudella on ei-euklidinen geometria. Tosin olosuhteissa, jonka kanssa tapaamme joka päivä, Yleinen suhteellisuusteoria ja Newtonin yleisen painovoiman laki antavat olennaisesti samat tulokset, mutta Einsteinin teoria ei vain kuvaa planeettojen elliptisiä kiertoratoja, mutta se selittää myös joitain poikkeavuuksia, kuten elohopean kiertoradan edeltävyys auringon ympäri.

Muutama vuosi sen jälkeen, kun Einstein julkaisi yleisen suhteellisuusteorian, tähtitieteelliset havainnot ovat vahvistaneet sen. Jo sisään 1911 R. Einstein ennusti, että tähtivalonsäde, lentävät suuren massan lähellä – esimerkiksi aurinko. – se taipuu. Taipuma voidaan havaita vertaamalla tähtien sijaintia taivaalla, kun se on kaukana auringosta ja kun sen säteet kulkevat aivan auringon vieressä. Se seuraa yleisestä suhteellisuudesta, että taipumakulman tulisi olla kaksi kertaa suurempi, kuin klassinen teoria ennustaa, jossa pidämme tilaa tasaisena.

Newtonin ja Einsteinin ennusteita voidaan verrata, tarkkailemalla tähtien sijaintia auringonpimennyksen aikana. Ensimmäiset yritykset eivät tuottaneet tulosta, mutta sisään 1919 R. tähtitieteilijä Arthur Eddingtonin kehotuksesta lähti kaksi englantilaista tutkimusmatkaa, yksi Brasiliaan, ja toinen Prinssien saarelle, Länsi-Afrikan rannikolla. Tulokset olivat yksiselitteisiä: valokuva-analyysi todistettu, että tähtien sijainnit ovat ennustaneet yleinen suhteellisuusteoria. Einstein sai kansainvälistä mainetta yhdessä yössä. 7 marraskuu 1919 R. London Times ilmoitti: "Tieteen vallankumous. Uusi universumin teoria. Newtonin ideat lakkautettiin ". Kaksi päivää myöhemmin New York Times esitteli oman versionsa tapahtumista..

Myöhempi tutkimus Einsteinilta – etsimällä yhtenäistä kenttäteoriaa, joka yhdistää painovoiman teorian sähkömagneettisuuden teoriaan – ei johtanut selkeisiin tuloksiin. Näyttää, että hän oli vakuuttunut jostakin lopullisesta todellisuudesta, jonka kvanttiteoria kielsi, johon hän antoi merkittävän panoksen teoksillaan, mm. fotoneista ja valosähköisestä vaikutuksesta. Hänellä oli pitkä keskustelu Niels Bohrin kanssa, kun hän kirjoitti sen: ”Uskon edelleen mahdollisuuteen [opinnot] todellisuuden malli – eli teoria, joka kuvaa asioita, eikä vain niiden esiintymisen todennäköisyyttä ". Enemmän tai vähemmän sen jälkeen 1928 R., kvanttiteorian kehityksen huipulla, Einsteinin hallitseva aika sen kehityksessä on päättynyt.

Tuumaa 1933 R. Einsteinin kirjat olivat niiden kirjojen joukossa, joita natsit polttivat Berliinissä. Hänen henkilökohtainen omaisuutensa takavarikoitiin, ja pian sen jälkeen Einstein lähti Saksasta ja muutti Yhdysvaltoihin. Hän sai elinikäisen tehtävän Princeton Institute for Advanced Studies. Kasvavan uhan edessä hän luopui pasifistisista uskomuksistaan ​​ja 1939 R., kuitenkin vastahakoisesti, kirjoitti kirjeen Franklin Rooseveltille, jossa hän suositteli atomipommin rakentamisen aloittamista. Siksi hän ei myöskään osallistunut pommihankkeen työhön, sitä pidettiin, että hänen vasemmistolainen myötätuntonsa voi vaarantaa työn turvallisuuden. Sodan jälkeen Einstein oli ydinaseriisunnan tiedottaja. Hänestä ei tullut yhdysvaltalainen patriootti, vastusti 1950-luvun kongressin kuulemistilaisuuksia ns. Amerikan vastainen toiminta. Tuumaa 1952 R. hän ei suostunut tulemaan Israelin presidentiksi, vaikka se oli vain kunniamerkki.

Einsteinin myöhempi ura liittyy hänen valtavaan arvostukseen. Hänestä tuli julkinen henkilö, hän oli kysytty puhujina julkisissa kokouksissa. Myöhempien vuosien ulkopuolella, yksi sen suosituimmista, usein uudelleen julkaistut kirjat sisältävät artikkeleita monenlaisista aiheista, kuten sosialismi, suhteet valkoisten ja mustien välillä tai moraalinen rappeutuminen. Einstein kuten Freud, kenen kanssa hän kirjeenvaihtoa, hän saarnasi poliittisia ja sosiaalisia näkemyksiä tuon ajan liberaalin hengen mukaisesti. Hänen esseensä ovat edelleen merkittäviä. Einsteinin sanonta mainitaan usein: "Jumala ei pelaa noppaa". Se liittyy kvanttitilastoihin. Einstein oli agnostikko. Kysymykseen, uskoako hän Jumalaan, hän vastasi: ”Et voi kysyä sitä jollekulta, joka yrittää kasvavalla hämmästyksellä tutkia ja ymmärtää maailmankaikkeuden ylemmän tason.

Einsteinin persoonallisuutta on vaikea luonnehtia, varsinkin myöhemmiltä vuosilta, kun hän elää yleensä yksinäistä elämää. Hän ei ilmaissut tunteitaan toisia ihmisiä kohtaan, vaikka hän oli halukas ilmaisemaan syvän omistautumisensa ihmiskunnalle. Hänen suurimman maineensa aikana avioerosta ensimmäisestä vaimostaan ​​tuli hänelle vaikea kokemus, Mileva Marić, jonka kanssa hänellä oli kaksi poikaa. Yksi heistä kärsi skitsofreniasta. Hänen tyttövauva, joka on syntynyt ennen avioliittoa, annettiin hyväksyttäväksi. Hän meni naimisiin toisen kerran Elsa Lowenthalin kanssa, kaukainen serkku, joka kuoli vuonna 1936 R.

11 Huhtikuu 1953 R., mielenosoituksena ydinaseita vastaan, Albert Einstein allekirjoitti Bertrand Russellin levittämän pasifistisen manifestin. Muutamaa päivää myöhemmin aortan aneurysma repeytyi, mutta silti hänen henkensä ei ollut välittömässä vaarassa. Hän kieltäytyi leikkauksesta, sanonta: ”Haluan lähteä sitten, kun haluan. Elämän keinotekoinen pidentäminen on epämiellyttävää ". Hän kuoli rauhallisesti 18 Huhtikuu 1955 R.