Альберт Ейнштейн: біографія фізика, який відкрив теорію відносності

БІОГРАФІЯ АЛЬБЕРТ ЕЙНШТАЙН - німецький фізик, автор відомої формули E = mc², Альберт Ейнштейн користується міжнародною популярністю. Його теорії про спеціальні та загальні теорії відносності перевернули світ фізики.

Резюме

Коротка біографія
Спеціальна теорія відносності
Загальна теорія відносності
Відданий миру
Його смерть
Його IQ
Аутист Ейнштейн?
Його ключові дати
Його цитати

Коротка біографія Альберта Ейнштейна - Народився в Ульмі, Німеччина 14 березня 1879 року, Альберт Ейнштейн виріс у єврейській сім'ї без особливого релігійного запалу. Музикант, мати дала йому смак до музики, тоді як батько та дядько пробудили в ньому любов до математики. Незважаючи на ненаситну цікавість до певних областей, його вчителі досі скептично ставляться до нього. Правда, він досяг успіху в математиці, але погано виконував усі інші предмети. Крім того, його дислексія, яка обмежує його до десяти років , не полегшує його завдання. Якось Ейнштейн продовжував освіту в гімназії (німецька середня школа), де жорстка і військова освіта, що надавалась на той час, мало що зміцнила його любов до школи.

У той час його батьки, нещасним поверненням долі, були змушені виїхати з країни до Італії. Альберт Ейнштейн приєднався до них там рік, перед закінченням навчання. Потім він прагне вступити до політехніки в Цюріху. Незважаючи на першу невдачу, його в підсумку прийняли там у 1896 р. Однак його результати залишалися невтішними. У 1900 році він отримав ліцензію. Але, не маючи рекомендацій своїх професорів, Ейнштейн навряд чи міг би претендувати на академічні посади. Після періоду безробіття він подав заяву на отримання швейцарського громадянства і з 1902 року працював експертом у Федеральному патентному відомстві в Берні. Його графік дозволяє йому зосередитись на фізичній роботі, предметі, до якої він все ще захоплений.

Спеціальна теорія відносності Альберта Ейнштейна

Після одруження з фізиком Мілевою Маріч у 1903 році він продовжив наукові дослідження, які були йому на душі. Вони призвели до складання чотирьох фундаментальних та революційних статей, опублікованих у 1905 р. У німецькому журналі Annalen der Physik . Надавши теоретичні пояснення фотоелектричного ефекту (природи світла), а потім броунівського руху (молекулярного руху), Ейнштейн зупинився на одній з найбільших фізичних проблем того часу. Дійсно, між суперечливими теоріями класичної механіки Ньютона та електромагнетики Максвелла дисципліна зайшла в глухий кут.

У статті під назвою "Про електродинаміку рухомих тіл" Ейнштейн нарешті пропонує рішення для узгодження двох гіпотез. Для цього фізик виходить з двох принципів: швидкість світла постійна у вакуумі, незалежно від його джерела; фізичні закони відносності застосовуються так само в інерційній системі відліку (тобто в постійному середовищі, без прискорення або зміни напрямку: дві системи відліку знаходяться в рівномірному прямолінійному русі відносно інші). Ці дві умови поставлені, він тоді може довести, що простір і час відносні до кожної з інерційних опорних точок спостерігачів. Це спеціальна теорія відносності .

Він закінчив це трохи пізніше останньою статтею, в якій він представив свою формулу E = mc² (що дозволяє перевести еквівалентність між масою та енергією, "c" - швидкість світла у вакуумі). Ці відносини матимуть багато застосувань і наслідків як теоретично, так і практично, особливо в ядерній фізиці. Спочатку його робота не була одностайною, але відкрила шлях до наукового визнання. Він також отримав акредитацію в Бернському університеті в 1909 році, а потім викладацьку посаду в Цюріхському університеті в 1910 році.

Теорія загальної теорії відносності Альберта Ейнштейна

Як випливає з назви, спеціальна теорія відносності не може застосовуватися загальним чином. Крім того, з 1907 р. Ейнштейн присвятив значну частину своїх досліджень пропонуванням пояснень, які стосуються не лише випадку інерційної системи відліку, але за будь-яких обставин. Однак така робота вимагає особливо передових знань з математики, яких їй бракує. З 1912 року він викладав у політехнічному університеті Цюріха і зустрів одного зі своїх колишніх товаришів: Марселя Гроссмана. Завдяки науковій допомозі останнього Ейнштейн може нарешті прогресувати у своїх дослідженнях.

Незважаючи на помилку, яка паралізувала його протягом трьох років, він нарешті зумів розробити конкретну теорію. Потім він стверджує, що в межах явища гравітації маса впливає на геометричні властивості простору-часу. Іншими словами, маса деформує місцевість простору. Тоді на будь-яке тіло, що наближається до цієї маси, впливає деформація, яку вона викликає. Ейнштейн публікує свою теорію загальної теорії відносності в 1916 році, але не відразу переконав фізиків, які критикували його, серед іншого, за філософність його роботи. Лише затемнення 1919 року та робота британського астронома Артура Еддінгтона зробили його висновки більш достовірними. Спостереження Еддінгтона справді показують, що світлові промені зірок відхиляються масою Сонця. Потім подія знаменує собою початок наукового освячення Ейнштейна, популярність якого буде зростати і надалі.

Прихильність Альберта Ейнштейна до миру

Фізик також є відданою людиною, яка є захисником миру. Він підтримував свою справу протягом Першої світової війни. Крім того, отримавши Нобелівську премію з фізики в 1921 році , він не вагався скористатися зростаючою популярністю, щоб відстоювати свої ідеї, особливо пацифістів та сіоністів. Ейнштейн стає однією з улюблених цілей засобів масової інформації, а також расових переслідувань. Коли Гітлер прийшов до влади в 1933 році, фізик покинув рідну країну і поїхав до Принстона, США. Незабаром починається Друга світова війна, і Ейнштейн лякається, що нацисти можуть розробити ядерну зброю. Крім того, в 1939 році він підписав лист до американського президента Рузвельта, щоб переконати його розпочати проект будівництва дляатомна бомба . Ця пошта відіграє важливу роль у створенні Манхеттенського проекту. Відвернувшись від своїх пацифістських переконань через страх перед нацизмом, Ейнштейн звинувачував себе у своєму втручанні до кінця життя. Він також відступив у 1945 році, закликаючи президента відмовитись від атомної зброї.

Після війни він прагне боротися за міжнародне роззброєння та вступає до Надзвичайного комітету вчених-атомістів. Завдяки роботі над фотоефектом та висновкам щодо світла (як хвилі, так і частинок) Ейнштейн також допоміг запуститиквантова теорія. Проте він виступає проти своїх імовірнісних принципів, стверджуючи, що " Бог не грає в кістки ". Зіткнувшись з молодим поколінням фізиків, представленими зокрема Паулі, Гейзенбергом та Бором, Ейнштейн намагався до самої смерті узгодити свій детермінований погляд на світ із сучасними висновками своїх молодих однолітків.

Смерть Альберта Ейнштейна

18 квітня 1955 року Альберт Ейнштейн переніс розрив аневризми і помер у віці 76 років у місті Принстон (США). Вважається останнім представником класичної фізики, він, безсумнівно, зробив революцію в цій дисципліні. Поєднуючи політичні зобов'язання та наукові дослідження, він дав змогу вивести фізику з мертвої точки завдяки своїй спеціальній теорії відносності, а потім надати їй нового імпульсу своїми висновками щодо загальної теорії відносності. Своїми дослідженнями він також відкрив шлях до ядерної фізики та фізики елементарних частинок. Всесвітньо відомий Альберт Ейнштейн залишає за собою міфічний образ вченого.

IQ Альберта Ейнштейна

Альберт Ейнштейн ніколи не проходив тест на IQ , вчені можуть лише робити припущення щодо IQ відомого фізика. Зазвичай його розміщують між 160 і 180. На відміну від цього, дослідження, проведені на його мозку (викрадені його медичним експертом після смерті), показують щільність клітин, що перевищує середню. Щодо того, чи був у чоловіка аутизм , це питання ділиться з його різними біографами. Для деяких це очевидно. Його академічні труднощі, мовна затримка, інтелект роблять його аутистом Аспергером. Для інших Альберт Ейнштейн був цілком нормальною людиною з прекрасним почуттям гумору і в оточенні друзів.

Альберт Ейнштейн: ключові дати

14 березня 1879: Народження Альберта Ейнштейна: Альберт Ейнштейн народився в м. Ульм, штат Вюртемберг, Німеччина. Її мати - музикант, а батько - власник електрохімічного заводу. Він також виросте разом зі своїм дядьком-інженером, який разом із батьком дасть йому смак до математики.
1896: вступ до Швейцарського федерального технологічного інституту в Цюріху: Після першої невдалої спроби Ейнштейна прийняли в Цюріхську політехніку. Не блискучи в навчанні, він закінчив школу в 1900 році і познайомився зі своєю майбутньою дружиною Мілевою Маріч.
Червень 1902: Він обіймає посаду експерта в Бернському патентному відомстві
1903: Одруження з Мілевою: Ейнштейн одружується зі своєю колишньою однокласницею Мілевою Маріч, з якою колись мав дочку Лірсель. Але подружжя кинуло її, побоюючись, що народження поза шлюбом може зашкодити професійній кар'єрі Ейнштейна. Разом вони матимуть двох синів Ганса Альберта (1904) та Едварда (1910) до розлуки. Ейнштейн одружився в 1919 році зі своєю кузиною Ельзою.
Березень 1905: Ейнштейн публікує статтю про фотоефект: Альберт Ейнштейн публікує свою першу революційну статтю в журналі "Annalen der Physik" під назвою "Про евристичну точку зору щодо виробництва та перетворення світла". Щоб зрозуміти природу світла, він розглянув фотоефект, явище, за якого певні матеріали випромінюють електрони під дією світлових променів. На основі роботи Макса Планка він пояснює, що світло складається з "квантів" (згодом названих "фотонами"), свого роду енергетичних зерен, які в залежності від частоти випромінювання викликають випромінювання. цих електронів. Він робить висновок, що світло є одночасно і безперервним, івисновок, який приведе його до двоїстості світла хвиля-частинка (він одночасно представляє фізичні властивості хвилі та частинки).
Травень 1905: Ейнштейн пояснює броунівський рух: У другій статті під назвою "Про броунівський рух" Ейнштейн пояснює це явище невпорядкованого руху частинок, занурених у рідину, як наслідок атомної природи речовини.
Липень 1905: Ейнштейн публікує свою спеціальну теорію відносності: Заснований у Цюріху з 1896 року, фізик німецького походження Альберт Ейнштейн опублікував у науковому журналі "Les Annales de physique" (Annalen der Physik) статтю, яка мала здійснити революцію в сучасній фізиці: "Електродинаміка рухомих тіл". У 26 років Ейнштейн вийшов з мертвої точки у фізиці, примиривши електромагнітні теорії Максвелла і механічні теорії Ньютона. Він ставить дві точні умови: швидкість світла постійна у вакуумі, а закони фізики діють в інерційному середовищі (без прискорення або зміни напрямку). Потім він демонструє, що простір і час залежать від кожного інерційного середовища. Іншими словами, дві особи, розміщені в різних інерційних середовищах, не матимуть однакової концепції часу і простору.Трохи пізніше він покаже, що особлива теорія відносності має за основний принцип відношення між масою та енергією (E = mc²).
1916: Ейнштейн публікує свою теорію загальної теорії відносності: З 1907 року Ейнштейн прагнув застосувати принципи відносності до всіх випадків. Після багаторічних досліджень він опублікував висновки своєї роботи, розвиваючи тим самим теорію загальної теорії відносності. Він пояснює, що маса тіла у явищі гравітації частково деформує простір-час (з чотирьох вимірів: три виміри простору та один час). Також на будь-який об’єкт, що наближається до твердого тіла, впливає деформація, спричинена ним. Тому гравітаційне поле вже не відповідає за взаємодію між тілами, як заявив Ісаак Ньютон. Теорія Ейнштейна буде підтверджена в 1919 році спостереженнями британця Артура Еддінгтона, проведеними під затемненням. Він буде поглиблювати свої дослідження гравітації та електромагнетизму до 1950 року.
10 грудня 1922: Ейнштейн отримує Нобелівську премію з фізики: Ейнштейн отримав Нобелівську премію з фізики, яку йому присудили в 1921 році за дослідження фотоефекту. Його робота щодо теорії відносності ще не була одностайною серед вчених.
1924: Робота над теорією Бозе-Ейнштейна: У міру того, як квантова теорія розвивається все більше і більше, Ейнштейн співпрацює з індіанцем Сатіендранатхом Бозе щодо розробки статистики Бозе-Ейнштейна. Це стосується бозонів (цілих спінових частинок) і сприяє прогресу квантової фізики, навіть якщо Ейнштейн виступає проти імовірнісних принципів цього. Насправді Бозе в основному проводив дослідження фотонів. Потім Ейнштейн застосував їх до атомів.
1928: Ейнштейна призначено президентом Ліги з прав людини
17 жовтня 1933 р.: Ейнштейн знаходить притулок у США: Німецький фізик був змушений покинути нацистську Німеччину після того, як його будинок був обшуканий на початку року. Ізраїльської віри він взяв участь у битві проти нацизму в 1914 році. З приходом Гітлера Ейнштейн вирішив втекти до Сполучених Штатів і прийняв посаду, яку йому запропонували 'Інститут удосконалення в Принстоні, штат Нью-Джерсі. Він прийме американське громадянство в 1940 році.
29 березня 1934 р.: Нацисти позбавляють його німецької національності
2 серпня 1939 р .: Лист Ейнштейна до Рузвельта: Альберт Ейнштейн підписав з фізиками Лео Шилардом, Едвардом Теллером та Євгеном Вігнером лист до президента Рузвельта, в якому роз'яснювались ризики, які представляла б нацистська Німеччина, якщо б вона мала атомну зброю. Слідом за поштою Рузвельт створить "Манхеттенський проект", що має на меті реалізацію атомної бомби, як того вимагає пошта. 6 та 9 серпня 1945 року американці скинуть дві атомні бомби на Хіросіму та Нагасакі.
1940: Ейнштейн остаточно приймає американське громадянство
18 квітня 1955: Смерть Альберта Ейнштейна: У 76 років Альберт Ейнштейн помер від розриву аневризми. Порушивши світ фізики своїми теоріями про спеціальні та загальні теорії відносності, Ейнштейн стане міфічною фігурою науки.