Честит рожден ден, Алберт Айнщайн

Алберт Айнщайн през 1947 г., чрезУикимедия Commons.


14 март 1879 г.Това е годишнината от рождението на Алберт Айнщайн.

Айнщайн е роден в Улм, Германия, където чичо - Якоб Айнщайн, инженер - го запознава с науката и математиката. На 17 -годишна възраст той се записва в Швейцарския политехнически институт, след като през предходната година не е полагал приемния изпит. Завършва през 1900 г., а през 1902 г. става младши експерт по патенти в Швейцарското патентно ведомство в Берн, Швейцария, където специализира електрически устройства.


1905 година става известна като тази на АйнщайнГодина на чудото. Той беше на 26 години и през тази година публикува четири статии, които прекроиха физиката.

Алберт Айнщайн през 1904 г. на 25 години.

Алберт Айнщайн през 1904 г. на 25 години.

Фотоелектричен ефект.Първият обяснява това, което се наричафотоелектричен ефект-една от основите на съвременната електроника-с практически приложения, включително телевизия. Докладът му за фотоелектричния ефект помогна да се проправи пътят на квантовата механика, като се установи товасветлината е едновременно частица и вълна. За тази работа по -късно Айнщайн е удостоен с Нобелова награда за физика.

Брауново движение.Друг документ от 1905 г., свързан сБрауново движение. В него Айнщайн заявява, че привидно случайното движение на частици в течност (броуновско движение) е предвидима, измерима част от движението на атоми и молекули. Това помогна за установяването наКинетична молекулярна теория на топлината, който казва, че ако нагреете нещо, молекулите му започват да вибрират. В същото време Айнщайн даде окончателно потвърждение, че атомите и молекулите действително съществуват.




Специална относителност.Също през 1905 г. Айнщайн публикува свояСпециална теория на относителността. Преди него пространството, времето и масата изглеждаха абсолютни - еднакви за всички. Айнщайн показа, че различните хора възприемат масата, пространството и времето по различен начин, но тези ефекти не се проявяват, докато не започнете да се движите почти със скоростта на светлината. Тогава откривате например, че времето на бързо движещ се космически кораб се забавя, докато масата на кораба се увеличава. Според Айнщайн космически кораб, пътуващ със скоростта на светлината, би имал безкрайна маса, а тяло с безкрайна маса също има безкрайна устойчивост на движение. И затованищо не може да се ускори до скорост по -бърза от скоростта на светлината. Поради специалната относителност на Айнщайн, светлината сега се разглежда като абсолютна във вселена на променящи се стойности за пространство, време и материя.

Масово-енергийна еквивалентност.Четвъртият документ от 1905 г. заявява, чемасата и енергията са еквивалентни. Може би знаете нещо от тази работа в известното уравнение на Айнщайн E = mc2. Това уравнение означава, че енергията (E) е равна на масата (m), умножена по скоростта на светлината (c) на квадрат. Звучи просто? В известен смисъл е така. Това означава, че материята и енергията са едно и също нещо. Това също е много дълбоко, отчасти защото скоростта на светлината е огромен брой. Както е показано от уравнението, малко количество маса може да се превърне в голямо количество енергия ... както в атомните бомби. Между другото, същото превръщане на масата в енергия причинява блясъка на звездите.

В своята Обща теория на относителността Айнщайн показа, че материята предизвиква изкривяване на пространството, както в тази илюстрация на светлината на звездите се огъва от гравитацията на слънцето.

В своята Обща теория на относителността Айнщайн показа, че материята предизвиква изкривяване на пространството, както в тази илюстрация на светлината на звездите се огъва от гравитацията на слънцето.

Но Айнщайн не спира дотук. Още през 1911 г. той беше предсказал, че светлината, преминаваща близо до голяма маса, например звезда, ще бъде огъната. Тази идея доведе до неговатаОбща теория на относителносттапрез 1916 г. Този документ установява съвременната теория награвитацияи ни даде представата заизвито пространство. Айнщайн показа например, че малки маси като планети образуват трапчинки в пространството-време, които почти не влияят на пътя на звездната светлина. Но големи маси като звезди произвеждат измеримо извито пространство.


Фактът, че извитото пространство около нашето слънце бешеизмеримнека други учени докажат теорията на Айнщайн. През 1919 г. две експедиции, организирани от Артър Едингтън, фотографират звезди близо до слънцето, направени видими по време на слънчево затъмнение. Преместването на тези звезди по отношение на истинските им позиции в небесната сфера показа, че гравитацията на слънцето наистина предизвиква изкривяване на пространството, така че звездната светлина, пътуваща близо до слънцето, се огъва от първоначалния си път. Това наблюдение потвърди теорията на Айнщайн и направи Айнщайн име на домакинство.

Интересното е, че теориите на Айнщайн съдържат елементи, които самият той не може да приеме. В някои отношения той не желаеше да се откъсне твърде много от нютоновите/максуелските теории, върху които се гради работата му.

Той никога не приема някои от предписанията наквантова механика, например, като идеята занеопределеност. До края на 20 -те години квантовата механика се е преместила в челните редици на съвременната физика, но Айнщайн никога не е приел напълно много от новите теории. Той заяви:

Бог не играе на зарове.


Също така теорията на Айнщайн от 1916 г. предполага, че Вселената трябва или да се разширява, или да се свива. Айнщайн не може да приеме тази идея и затова през 1917 г. той въвежда aкосмологична константав неговата теория, която би позволила на Вселената да бъде неподвижна. През 1929 г. обаче Едуин Хъбъл получава наблюдателни доказателства, че Вселената наистина се разширява. Айнщайн е принуден да преразгледа своята теория. Той нарече въвеждането на космологичната константа негованай -голям гаф.

Тази част от легендата за Айнщайн илюстрира, може би, причина за световната му популярност. Великият гений би могъл да си представи механизмите на Вселената по начин, по който много от нас имат проблеми дори с разбирането. Въображението му му даваше отговори на въпроси, на които повечето от нас не биха се сетили да зададат.

И все пак той остава склонен към пристрастия и слабости и по този начин напълно човек ... точно като всички нас.

В крайна сметка: Алберт Айнщайн е роден на 14 март 1879 г. Той публикува своята Специална теория на относителността през 1905 г. и своята Обща теория на относителността през 1916 г. Неговата работа спира работата на няколко предишни века на науката ... и стартира съвременната физика.