Fizika

Alberts Einšteins


Ebreju izcelsmes vācu fiziķis Alberts Einšteins (1879 - 1955) bija viens no visu laiku lielākajiem zinātniekiem. Viņš ir īpaši pazīstams ar savu relativitātes teoriju, kuru viņš pirmo reizi izskaidroja 1905. gadā, kad viņam bija tikai 26 gadi. Viņa ieguldījums zinātnē bija daudz.

Relativitāte: Einšteina relativitātes teorija mainīja zinātnisko domāšanu ar jaunajām laika, telpas, masas, kustības un gravitācijas koncepcijām. Tā tika uztverta matērija un enerģija kā līdzvērtīgas un nevis atšķirīgas. To paziņojot, tas lika pamatus atomā esošās enerģijas izdalīšanas kontrolei.

Tādējādi Einšteins bija viens no atomu laikmeta radītājiem. Viņa slavenais vienādojums E = mc², kur c ir gaismas ātrums, ir kļuvis par atomenerģijas attīstības stūrakmeni. Izstrādājot savu teoriju, viņš balstījās uz dziļu filozofisko domāšanu un sarežģītu matemātisko pamatojumu.

Alberts, Hermaņa Einšteina un Paulīnas Kohas Einšteina dēls, dzimis 1879. gada 14. martā Ulmas pilsētā Virtembergā, Vācijā. Kad viņam bija pieci gadi, tēvs parādīja viņam kabatas kompasu. Zēnu dziļi iespaidoja magnētiskās adatas noslēpumainā izturēšanās, kas turpināja vērsties tajā pašā virzienā neatkarīgi no tā, kā kompass tika pagriezts. Vēlāk, viņi saka, viņš paskaidroja, ka viņš uzskatīja, ka "aiz lietām kaut kas obligāti jāslēpj".

Pabeidzis grādu Minhenes (Vācija) un Aarau (Šveice) valsts skolās, Einšteins studēja matemātiku un fiziku Šveices Politehniskajā institūtā Cīrihē. 1900. gadā viņš pabeidza grādu, dodoties strādāt par ekspertu Bernes patentu departamentā, kur viņš palika no 1902. līdz 1909. gadam. Darbs šajā birojā viņam atstāja daudz brīva laika, laika, kas pavadīts zinātniskiem eksperimentiem. 1905. gadā tā ieguva Šveices pilsonību.

Šī gada laikā Einšteins prezentēja trīs savus lielākos ieguldījumus zinātniskajās zināšanās. 1905. gads iezīmēja laikmetu fizikas zinātnes vēsturē, jo tieši tad viņš uzrakstīja trīs darbus, kas tika publicēti vācu zinātniskajā žurnālā ar nosaukumu Annalen der Physik (Fizikas žurnāli), no kuriem katrs kļuva par pamatu jauna fizikas nozare.

Vienā no šiem darbiem Einšteins ierosināja, ka gaismu var uztvert kā straumi, kas veidojas no sīkām daļiņām, kuras viņš nosauca par kvantām. Šī ideja kļuva par svarīgu kvantu teorijas sastāvdaļu. Pirms Einšteina zinātnieki bija atklājuši, ka spilgts gaismas stars, atsitoties pret metālu, liek tam izstarot elektronus, kas var pārvērsties par elektrisko strāvu. Bet zinātnieki nevarēja izskaidrot fenomenu, ko viņi sauca par fotoelektrisko efektu. Einšteins tomēr skaidroja šo efektu, balstoties uz savu kvantu teoriju. Viņš parādīja, ka tad, kad gaismas enerģijas kvanti skāra metāla atomus, viņi piespiež to izlaist elektronus.

Einšteina darbs palīdzēja pierādīt kvantu teoriju. Tajā pašā laikā tas fotoelektriskajam efektam sniedza neiedomājamu izskaidrojumu, kamēr zinātnieki turpināja apgalvot, ka gaisma izplatījās vienīgi caur viļņiem. Fotoelektriskais elements vai elektroniskā acs, kas ir Einšteina darba sekas, ļāva izveidot skaņu kino, televīzijā un daudzos citos izgudrojumos. Par darbu pie kvantiem Einšteins saņēma 1921. gada Nobela prēmiju fizikā.

Otrajā darbā ar nosaukumu “Kustīgu ķermeņu elektrodinamika” Einšteins iepazīstināja ar ierobežotas relativitātes teoriju. Izmantojot šo teoriju, kas parāda laika relativitāti - ideju, kas nekad nebija iecerēta -, Einšteina vārds kļuva plaši pazīstams. 1944. gadā Einšteina slavenā elektrodinamikas manuskripta kopija kalpoja par pamatu USD 6,5 miljonu ieguldījumam kara prēmijās izsolē, kas notika Kanzassitijā. Darbs vēlāk tika nosūtīts uz Bibliotēkas bibliotēku. Kongress Vašingtonā. Citā pētījumā, kas publicēts 1905. gadā, Einšteins parādīja masas un enerģijas ekvivalenci, kas izteikta viņa slavenajā vienādojumā E = mc².

Einšteina trešais lielais darbs 1905. gadā attiecās uz Brauna kustību, šķidrumā vai gāzē suspendētu mikroskopisku daļiņu līkloču kustību. Šī kustība apstiprināja matērijas atomu teoriju.

Einšteins iepazīstināja ar šiem dokumentiem pirms akadēmiskā amata ieņemšanas. Bet 1909. gadā viņš tika iecelts par teorētiskās fizikas profesoru Cīrihes universitātē, Šveicē. 1911. un 1912. gadā viņš ieņēma līdzvērtīgu amatu Vācijas Prāgas universitātē, bijušajā Austroungārijas impērijā. Līdzīga funkcija sākās 1912. gadā Federālajā tehnoloģiju institūtā Cīrihē, Šveicē.

1913. gadā Einšteinu ievēlēja par Prūsijas Zinātņu akadēmijas locekli, kas atrodas Berlīnē. Gadu vēlāk, pieņemot fizikas profesora amatu Berlīnes universitātē, viņš ieguva Vācijas pilsonību. Tajā pašā gadā viņš tika iecelts par Ķeizara Guilherme Fizikas institūta direktoru, arī Vācijas galvaspilsētā, amatus, kurus viņš ieņēma līdz 1933. gadam.

1915. gadā Einšteins paziņoja, ka ir izstrādājis vispārinātās relativitātes teoriju, kuras pamatā ir viņa ierobežotās relativitātes teorija. Savā vispārinātajā teorijā viņš mēģināja izteikt visus fizikas likumus, izmantojot kovariantus vienādojumus, tas ir, vienādojumus, kuriem ir tāda pati matemātiskā forma, neatkarīgi no atsauces sistēmas, kurai tie tiek piemēroti. Vispārējā teorija, par kuru paziņoja 1915. gadā, kļuva publiska 1916. gadā.

Vienotā lauka teorija. Einšteins nebija pilnībā apmierināts ar vispārinātās relativitātes teoriju, jo tajā nebija ietverts elektromagnētisms. 20. gadsimta 20. gadu beigās viņš mēģināja vienā teorijā iekļaut gan elektromagnētiskās, gan gravitācijas parādības, teoriju sauca par lauka vienoto teoriju. Bet tas nespēja izveidot vienotu lauka teoriju, lai gan 25 dzīves gadus pavadīja, cenšoties to attīstīt. Jūtot, kā tuvojas viņa dzīves beigas, Einšteins norādīja uz vajadzību skaidri pateikt, ka šādas teorijas nav. Viņš bija noraizējies, ka, iespējams, neviens nekad to nedarīs, ne izstrādājot teoriju, ne parādot tās pastāvēšanas neiespējamību.

Einšteins apprecējās divreiz. Viņš no pirmās sievas šķīrās neilgi pēc ierašanās Berlīnē. Pirmā pasaules kara laikā viņš apprecējās ar savu māsīcu Elzu, kura nomira 1936. gadā Prinstonā, pēc tam, kad uzticīgi dalījās savā dzīvē. Kopš pirmās laulības viņam bija divi bērni; ar otro viņš ieguva divas pameitas.

Einšteins pēc savas būtības bija dziļi reliģiozs. Tomēr tas nekad nav saistīts ar kādu pareizticīgo reliģiju. Atrodot ticību personīgajam dievam par pārāk specifisku jēdzienu, lai to varētu piemērot darbam šajā pasaulē, Einšteins nekad neatzina universu, ko raksturo nejaušība un haoss. Viņš domāja, ka Visumā vajadzētu valdīt absolūtiem likumiem un kārtībai. Viņš reiz teica: "Dievs var būt ļoti izsmalcināts, bet viņš nav ļaunprātīgs."

Einšteinu žurnāls Time ievēlēja par divdesmitā gadsimta lielāko personību.


Video: Dievs eksistē Alberts Einšteins (Maijs 2021).