Albert Einstein

Albert Einstein – was geboren in 1879 Jaar – hij is overleden in 1955 Jaar.

De theorieën van Albert Einstein vormen de bron van de twintigste-eeuwse natuurkunde. Zijn speciale en algemene relativiteitstheorie is de basis voor het begrijpen van de natuurwetten en dergelijke concepten, zoals ruimte, tijd, massa en energie. Speciale relativiteitstheorie, geformuleerd in 1905 R., is onmisbaar, de interacties van elementaire deeltjes begrijpen. Algemene relativiteitstheorie, die tien jaar later werd opgericht, opende de weg naar de moderne kosmologie.

“De impact van Einsteins werk op verschillende natuurkundige gebieden is zo enorm en zo divers – onlangs geschreven door Gerald Holton – die wetenschapper, wie zou het proberen te traceren, zou grote moeite hebben om te bepalen, waar te beginnen". Einsteins werk vormt de basis van de wetenschappelijke ontdekkingen van de 20e eeuw. ik, net als de ontdekkingen van Isaac Newton, vonden hun toepassing in de technologie, die het mogelijk maakten om de verschijnselen van de natuur te manipuleren. Transistors, elektronenmicroscopen, computers, foto-elektrische cellen – dit zijn slechts enkele voorbeelden van een enorme sprong voorwaarts in computergebruik en communicatie, die tot stand kwam dankzij de Einstein-revolutie.

Albert Einstein werd geboren in Ulm, in Duitsland, 14 merk 1879 R. Hij was de zoon van Hermann en Paulina née Koch. Een jaar na zijn geboorte verhuisde het gezin naar München. Einstein was een zwijgzame jongen; het werd eerder overwogen- voor een kind dat vreemd is dan begaafd. Vanaf zijn tiende studeerde hij aan het Leopold Gymnasium. Hij haatte het om stijf te zijn, Duitse school discipline en leerde zonder enthousiasme Latijn en Grieks. Zijn pad naar de wetenschap begon met wiskunde, waartoe zijn oom hem aanmoedigde, ingenieur Jakub Einstein. Op de leeftijd van ca. 12 jaren leerde Einstein zelfstandig geometrie en besloot, dat hij op een dag de raadsels van de wereld zal oplossen. Zijn verhaal is een nogal ongebruikelijk geval van de vervulling van jeugddromen.

Einsteins verdere schoolcarrière was al even ingewikkeld, net als zijn lagere schoolopleiding. Inch 1894 R. de familie Einstein verhuisde naar Milaan, waar zijn vader zich vestigde na eerdere mislukkingen in het bedrijfsleven. Albert bleef in München, om af te studeren aan de middelbare school, maar hij verliet ze, geen eindcertificaat hebben behaald, om bij de familie te komen. Lager 17 Jaar, werd toegelaten tot de Technische Universiteit van Zürich; een jaar eerder was hij gezakt voor het toelatingsexamen. Op school raakte hij overtuigd, dat zijn vak geen wiskunde zou zijn, maar natuurkunde, daarom bestudeerde hij de werken van Herman von Helmholtz, James Clerk Maxwell en anderen. Hij was geen uitstekende student, hij had een gevoel, dat de universiteit hem in verlegenheid brengt. Later schreef hij, dat ,,te knuffelen, dat moderne onderwijsmethoden het heilige enthousiasme en de nieuwsgierigheid niet volledig hebben verstikt '. Inch 1900 R. behaalde een diploma.

In het begin 1902 R. Einstein verkreeg de positie van junior inspecteur bij het Zwitserse octrooibureau. Het was de bedoeling, dat deze baan – gedetailleerd onderzoek en uitleg van het gebruik van verschillende soorten uitvindingen – wekte zijn interesse in tijd en ruimte. Het was zeker de enige periode, toen Einstein geïsoleerd was van de natuurkundige gemeenschap, maar hij volgde de laatste ontwikkelingen in de natuurkunde.

In jaar 1905 – vaak Einsteins annus mirabilis genoemd – publiceerde drie zeer belangrijke werken in het zeventiende deel Annalen der Physik, waarin, zoals Emilio Segre schrijft: "Zijn genialiteit laaide op met een ongeëvenaarde helderheid". Elk werk was gewijd aan een aparte uitgave:

1. In een artikel over Brownse beweging liet Einstein het zien, dat de zigzagdans van in een vloeistof gesuspendeerde deeltjes een meetbaar en voorspelbaar effect is van de deeltjeskinetiek. Deze bevinding was een onweerlegbaar bewijs van het bestaan ​​van deeltjes, nog steeds in twijfel getrokken in sommige wetenschappelijke kringen; een paar jaar later werden de berekeningen van Einstein bevestigd door experimenten.

2. In zijn eerste werk over kwantumtheorie demonstreerde Einstein, dat de wiskundige aanname, waarmee het probleem van de straling van "zwarte lichamen" kon worden opgelost, komt overeen met een fundamenteel fysisch fenomeen. Hij bewees, dat licht is een stroom deeltjes, wiens energie kan worden berekend, met behulp van een getal dat bekend staat als de constante van Planck ("Foton" als term voor een lichtdeeltje kwam later). Experimentele ondersteuning voor deze bewering in zichtbaar licht werd verkregen in het volgende decennium. De kwantumhypothese stelde Einstein in staat het foto-elektrische fenomeen te verklaren, voor wat in 1921 R. hij ontving de Nobelprijs.

3. Beide genoemde werken, vooral de tweede, ze waren revolutionair, maar in dit opzicht werden ze overtroffen door de derde Zur Elektrodynamik bewegter Korper (Over de elektrodynamica van bewegende lichamen). In dit werk werd voor het eerst een theorie geformuleerd, later bekend als de speciale relativiteitstheorie.

De speciale relativiteitstheorie is van toepassing op alle natuurkunde, maar in sommige opzichten is het ernstig in tegenspraak met het intuïtieve begrip van tijd en ruimte. Kortom, Einstein, rekening houdend met beweging in de ruimte, formuleerde een postulaat, dat de lichtsnelheid constant is in alle referentiesystemen – ongeacht de beweging van de lichtbron of zijn detector. Zo verschillend – de reeds berekende lichtsnelheid is niet afhankelijk van de bewegingssnelheid van de waarnemer. Als het echter zo is, dan zijn voor twee waarnemers die met verschillende snelheden bewegen, verschillende gebeurtenissen gelijktijdig. Als we accepteren, dat de lichtsnelheid in elk referentiekader dezelfde waarde heeft, het zijn tijd en ruimte die samensmelten en samen de arena van fysieke gebeurtenissen vormen.

Het is gemakkelijk te begrijpen, waarom de theorie van Einstein een revolutie was. Het leidt tot de situatie, waarin gezond verstand en filosofische concepten plaatsmaken voor nieuwe wetenschappelijke concepten – het is zo, die experimenteel kan worden bevestigd. Misschien moeilijker te begrijpen, waarom deze theorie relatief gemakkelijk de erkenning van natuurkundigen kreeg.

Toen Einstein de speciale relativiteitstheorie aankondigde, het doel was om ernstige problemen te ontrafelen, waarmee de zich snel ontwikkelende elektrodynamica worstelde. James Maxwell, een natuurkundige die tot de vorige generatie behoort, ontdekte vergelijkingen, waaruit het voortkwam, dat elektromagnetische golven reizen met de snelheid van het licht. Voor een mechanische verklaring van dit fenomeen – voortplanting van golven in de ruimte met een constante, gespecificeerde snelheid – de theorie van de onzichtbare ether werd naar voren gebracht. De ether werd echter nooit gedetecteerd, en daarom bleef deze buitengewoon populaire natuurkundige theorie verontrustend onvolledig. De speciale relativiteitstheorie maakte het mogelijk de ether te verlaten, wat een aanzienlijke vereenvoudiging was. Einsteins theorie verklaarde ook enkele experimentele resultaten, zoals de toename van de massa van objecten die met hoge snelheid bewegen, zoals eerder gesuggereerd door de Nederlandse natuurkundige Hendrik Lorentz.

Een andere reden voor de acceptatie van de speciale relativiteitstheorie was het verschijnen van w 1900 R. Kwantum theorie. Bepaalde verschijnselen in de kern van een atoom zouden verklaard kunnen worden door de relativiteitstheorie, De Newtoniaanse fysica kon ze daarentegen niet verklaren. Max Planck, een van de grondleggers van de kwantumtheorie, hij besefte onmiddellijk het belang van de speciale relativiteitstheorie – hij vergeleek het met de Copernicaanse revolutie. Een soortgelijke beoordeling werd later geuit door Niels Bohr. Volgens de relativiteitstheorie – zoals verklaard door Einstein – "Lichaamsgewicht is een maat voor zijn energie". Kort daarna publiceerde Einstein een meer gedetailleerd werk, waarin hij zijn beroemde vergelijking gaf: energie E is gelijk aan het gewicht van het lichaam m, vermenigvuldigd met het kwadraat van de lichtsnelheid (E = mc²).

Na de publicatie van werken met 1905 R. Einstein werd bekend in de natuurkundige gemeenschap. Inch 1909 R. Einstein verliet het Zwitserse octrooibureau en begon zijn universitaire carrière. Inch 1909 R. begon te werken aan de Universiteit van Zürich, een w 1911 R. gaf kort les aan de Universiteit van Praag, maar hij voelde zich daar slecht vanwege de antisemitische stemming in Oostenrijk. Inch 1912 R. hij keerde terug naar Zürich. Inch 1914 R. hij werd genomineerd voor een speciaal voor hem gecreëerde functie aan de Pruisische Academie van Wetenschappen en werd tegelijkertijd professor aan de Universiteit van Berlijn. Vanaf dat moment kon hij het grootste deel van zijn tijd aan onderzoek besteden.

Theorie, tegenwoordig bekend als de algemene relativiteitstheorie, is in de eerste plaats een zwaartekrachttheorie. Einstein was er een jaar mee bezig geweest 1907 Doen 1916. De algemene theorie is een uitbreiding van een specifieke theorie en is van toepassing op systemen die door versnelde beweging bewegen. De algemene relativiteitstheorie is de basis van alle twintigste-eeuwse kosmologie – Het verklaart onder andere de roodverschuiving van het spectrum van sterrenstelsels, wat bewijst, dat het universum zich uitbreidt, en verklaart de vorming van zwarte gaten.

De algemene relativiteitstheorie begrijpen, men zou moeten beginnen met het gelijkwaardigheidsbeginsel. Zoals Galileo zei in zijn beroemde ervaring, lichamen vallen met gelijke versnelling op de aarde, onafhankelijk van hun gewicht. In die zin vallende lichamen, groot en klein, zijn "gewichtloos" – hun gewicht heeft hier geen invloed op, hoe ze reageren op de zwaartekracht. In feite "vallen" astronauten in een baan voortdurend naar de aarde, waardoor ze gewichtloos zijn. Wanneer hun ruimtevaartuig echter de baan verlaat en versnelt naar de verre ster, astronauten voelen de last. De reden is versnelling, niet de zwaartekracht. Einsteins gelijkwaardigheidsprincipe zegt, die zwaartekracht en traagheidskrachten, gerelateerd aan de versnelling van het systeem, zijn niet te onderscheiden.

Het volgt uit het gelijkwaardigheidsbeginsel, die zwaartekracht is niet alleen een kracht, waarmee alle lichamen elkaar aantrekken. Zwaartekracht moet worden beschouwd als een resultaat van de kromming van ruimte-tijd door de massa. Massa oorzaken, die ruimte heeft een niet-Euclidische meetkunde. Toegegeven onder voorwaarden, waarmee we elkaar elke dag ontmoeten, De algemene relativiteitstheorie en de wet van de universele zwaartekracht van Newton geven in wezen dezelfde resultaten, maar Einsteins theorie beschrijft niet alleen de elliptische banen van de planeten, maar het verklaart ook enkele anomalieën, zoals de precessie van de baan van Mercurius om de zon.

Een paar jaar daarna, zoals Einstein de algemene relativiteitstheorie publiceerde, het is bevestigd door astronomische waarnemingen. Al in 1911 R. Einstein voorspelde, dat een straal van sterren licht, vliegen in de buurt van een grote massa – bijvoorbeeld de zon. – het buigt. De afbuiging kan worden waargenomen door de positie van de ster aan de hemel te vergelijken, wanneer het ver van de zon ligt en wanneer zijn stralen vlak naast de zon passeren. Het volgt uit de algemene relativiteitstheorie, dat de afbuighoek twee keer zo groot moet zijn, dan de klassieke theorie voorspelt, waarin we de ruimte als plat beschouwen.

De voorspellingen van Newton en Einstein zijn vergelijkbaar, door de positie van de sterren te observeren tijdens een zonsverduistering. De eerste pogingen waren niet succesvol, maar in 1919 R. op aandringen van astronoom Arthur Eddington vertrokken twee Engelse expedities, een naar Brazilië, en de andere naar het Prinseneiland, voor de kust van West-Afrika. De resultaten waren ondubbelzinnig: fotoanalyse bewezen, dat de posities van de sterren zijn zoals voorspeld door de algemene relativiteitstheorie. Einstein verwierf van de ene op de andere dag internationale bekendheid. 7 November 1919 R. kondigde de London Times aan: "Een revolutie in de wetenschap. Een nieuwe theorie van het universum. Newton's Ideas afgeschaft ". Twee dagen later presenteerde de New York Times zijn eigen versie van de gebeurtenissen..

Later onderzoek door Einstein – op zoek naar een uniforme veldentheorie, die de theorie van de zwaartekracht zou combineren met de theorie van het elektromagnetisme – leidde niet tot duidelijke resultaten. Lijkt, dat hij overtuigd was van een ultieme realiteit, welke kwantumtheorie ontkende, waaraan hij met zijn werken een belangrijke bijdrage leverde, m.in. op fotonen en het foto-elektrische effect. Hij had een lange discussie met Niels Bohr, toen hij het schreef: 'Ik geloof nog steeds in de mogelijkheid [studies] model van de werkelijkheid – dat wil zeggen, theorie, die dingen beschrijft, en niet alleen de waarschijnlijkheid dat ze voorkomen ". Min of meer daarna 1928 R., op het hoogtepunt van de ontwikkeling van de kwantumtheorie, Einsteins tijd van dominantie in zijn ontwikkeling is ten einde.

Inch 1933 R. Einsteins boeken behoorden tot de boeken die in Berlijn door de nazi's werden verbrand. Zijn persoonlijke eigendommen werden geconfisqueerd, en kort daarna verliet Einstein Duitsland en emigreerde naar de Verenigde Staten. Hij ontving een levenslange aanstelling bij het Princeton Institute for Advanced Studies. In het licht van de groeiende dreiging liet hij zijn pacifistische overtuigingen varen en in 1939 R., echter met tegenzin, schreef een brief aan Franklin Roosevelt, waarin hij aanbeveelt te beginnen met de bouw van een atoombom. Dit is ook de reden waarom hij niet deelnam aan het werk aan het bomproject, dat werd overwogen, dat zijn linkse sympathieën de veiligheid van het werk in gevaar kunnen brengen. Na de oorlog was Einstein een woordvoerder van nucleaire ontwapening. Hij werd geen Amerikaanse patriot, was tegen de hoorzittingen van het Congres in de jaren vijftig over de zogenaamde. anti-Amerikaanse activiteit. Inch 1952 R. hij was het er niet mee eens om de president van Israël te worden, hoewel het slechts een erefunctie was.

Einsteins latere carrière wordt geassocieerd met zijn enorme prestige. Hij werd een publieke figuur, hij was een veelgevraagd spreker op openbare bijeenkomsten. Uit mijn latere jaren, een van zijn populaire, vaak heruitgegeven boeken bevatten artikelen over een breed scala aan onderwerpen, zoals socialisme, relaties tussen blanken en zwarten of moreel verval. Einstein zoals Freud, met wie hij correspondeerde, hij predikte politieke en sociale opvattingen in overeenstemming met de liberale geest van die periode. Zijn essays zijn nog steeds opmerkelijk. Het gezegde van Einstein wordt vaak aangehaald: "God speelt geen dobbelstenen". Het heeft betrekking op kwantumstatistieken. Einstein was een agnost. Naar de vraag, gelooft hij in God?, hij antwoorde: 'Dat kun je niet aan iemand vragen, die met toenemende verbazing de superieure orde van het universum probeert te verkennen en te begrijpen ".

Het is moeilijk om de persoonlijkheid van Einstein te karakteriseren, vooral van latere jaren, toen hij over het algemeen een eenzaam leven leidde. Hij uitte zijn gevoelens jegens andere mensen niet, hoewel hij bereid was zijn diepe toewijding aan de mensheid uit te drukken. In de periode van zijn grootste roem werd de scheiding van zijn eerste vrouw een moeilijke ervaring voor hem, Mileva Marić met wie hij twee zonen had. Een van hen leed aan schizofrenie. Zijn dochtertje, die werd geboren vóór het huwelijk, ter adoptie aangeboden. Hij trouwde een tweede keer met Elsa Lowenthal, verre neef, die stierven in 1936 R.

11 April 1953 R., uit protest tegen kernwapens, Albert Einstein ondertekende het pacifistische manifest dat door Bertrand Russell werd verspreid. Een paar dagen later had hij een gescheurd aorta-aneurysma, maar toch was zijn leven niet in direct gevaar. Hij weigerde een operatie te ondergaan, gezegde: 'Ik wil dan weg, wanneer ik wil. Het kunstmatig verlengen van het leven is onsmakelijk ". Hij stierf vredig 18 April 1955 R.