| Альберт Эйнштейн | |
| Albert Einstein | |
| Род деятельности: | |
|---|---|
| Дата рождения: | |
| Место рождения: | |
| Гражданство: | |
| Дата смерти: | |
| Место смерти: | |
| Награды и премии: |
Нобелевская премия по физике (1921) |
Эйнштейн, Альберт (Einstein, Albert; 1879, Ульм , Германия , - 1955, Принстон, США) - физик-теоретик, один из основателей современной физики, создатель теории относительности, один из творцов квантовой теории и статистической физики.
Ранние годы
Родился в городке Ульм в земле Вюртемберг в нерелигиозной еврейской семье. Его отец, Герман Эйнштейн, занимался торговлей, затем открыл небольшой электрохимический заводик, которым руководил с переменным успехом. Мать звали Полина Кох. Была младшая сестра Мария.
С детства интересовался природными явлениями; в 12 лет прочёл книгу по геометрии и увлёкся математикой на всю жизнь. В то же время он увлёкся религией но в те времена религия считалась несовместимой с научным мировоззрением, и религиозность Эйнштейна прошла. В немецкой школе Альберту не нравилось, а он не нравился учителям. Его наставником в математике и философии стал друг семьи студент-медик Макс Талмуд.
Его отец перенёс производство в Мюнхен , туда же переселилась семья. В 1894 году, потерпев неудачу в Мюнхене, Эйнштейн-старший переехал в Милан , чтобы работать вместе с родственником. Альберт остался в пансионе до окончания школы. В возрасте 16 лет он сбежал оттуда к родителям. Он подал прошение о поступлении в Швейцарскую федеральную политехническую школу в Цюрихе . Поскольку у него не было аттестата об окончании школы, пришлось сдавать очень жёсткие экзамены. Он провалил французский, химию и биологию, но математику и физику сдал так, что ему разрешили поступление при условии, что сначала он закончит школу.
Он поступил в специальную частную школу в швейцарском городке Аррау. Тогда же отказался от немецкого гражданства, чтобы не попасть на военный учёт в Германии.
В 1896 году поступил в Швейцарскую федеральную политехническую школу, окончил в 1900 г. В университете он подружился с Марселем Гроссманом и встретил свою первую жену Милеву Марич, которая училась там физике. Единственный из четырёх выпускников 1900 года по своей специальности, он не получил работу в Политехникуме (помешал профессор Вербер, имевший на него зуб). Он принял швейцарское гражданство и занимался репетиторством, не имел средств. Его отец обанкротился.
В 1902 г. по рекомендации отца Марселя Гроссмана поступил на службу техническим экспертом в патентное бюро (Берн), поскольку ни в какой университет его на работу не взяли. Продолжал заниматься теоретической физикой в свободное время. В 1903 году женился на Милеве Марич (его отец перед смертью согласился на его брак с христианкой). У них были два сына.
Первые открытия в физике
Вторая статья - «Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света» - трактует свет как поток квантов (фотонов), обладающих корпускулярными и волновыми свойствами, и вводит понятие фотона как образования, имеющего характеристики частицы и поля. Он основал фотонную теорию света (фотоэффекта), за которую получил Нобелевскую премию в 1921 году.
Третья статья - «К электродинамике движущихся сред» - содержала основы специальной теории относительности. Эйнштейн ввел в физику новые понятия о пространстве, времени и движении, отбросив концепцию абсолютного пространства и абсолютного времени Ньютона и «теорию мирового эфира». Пространство и время обрели статус единой реальности (пространство-время), связанной с движением физических тел и полей.
Классическая механика при этом не отвергалась, а включалась в новую теорию как ее предельный случай. Из теории следовал вывод: все физические законы должны быть одинаковыми в системах, движущихся друг относительно друга прямолинейно и равномерно. Физические величины, ранее считавшиеся абсолютными (масса, длина, интервал времени), в действительности оказались относительными - зависимыми от относительной скорости движения объекта и наблюдателя. При этом скорость света оказалась постоянной, независимой от скорости движения других объектов (что уже было известно из эксперимента Майкельсона -Морли 1881 года и не укладывалось в представления классической физики Ньютона).
В том же 1905 г. в статье «Зависит ли инерция тела от содержания в нем энергии» Эйнштейн впервые ввел в физику формулу соотношения между массой (m) и энергией (Е), а в 1906 г. записал ее в виде Е=mc² , где (с) представляет собой скорость света. Она лежит в основе релятивистского принципа сохранения энергии, всей ядерной энергетики.
У теории относительности были предшественники - фрагменты её содержатся в работах Анри Пуанкаре и Хендрика Лоренца, но Эйнштейн первым собрал вместе и систематизировал научные представления об этом. Теория относительности несколько лет игнорировалась научным сообществом. Первым, кто понял её, был Макс Планк, который стал помогать Эйнштейну и организовал для него приглашения на научные конференции и преподавательские должности.
Переход к профессиональной научной деятельности
В 1906 г. Эйнштейн защитил докторскую диссертацию, обобщив работы по броуновскому движению. В 1907 г. он создал квантовую теорию теплоемкости. С 1908 г. Эйнштейн стал приват-доцентом Бернского университета, в 1909 г. - экстраординарным профессором Цюрихского университета, в 1911 г. - ординарным профессором Немецкого университета в Праге , в 1912 г. - профессором Цюрихского политехникума (в котором ранее учился).
В 1914 г., несмотря на происки антисемитов, по приглашению Макса Планка был утвержден директором Института кайзера Вильгельма, профессором Берлинского университета, членом Прусской академии наук в Берлине . В 1916 г. Эйнштейн предсказал явление индуцированного (вынужденного) излучения атомов, лежащее в основе квантовой электроники. Теория Эйнштейна о вынужденном, упорядоченном (когерентном) излучении привела к открытию лазеров.
В 1917 г. Эйнштейн завершил создание общей теории относительности , концепции, обосновывающей распространение принципа относительности на системы, двигающиеся с ускорением и криволинейно друг относительно друга. Теория Эйнштейна впервые в науке обосновывала связь между геометрией пространства-времени и распределением массы во Вселенной. Новая теория основывалась на теории тяготения Ньютона. Его предсказание отклонения света звёзд в гравитационном поле Солнца было подтверждено британской командой ученых в момент солнечного затмения в 1919 году.
Современная физика экспериментально обосновала специальную теорию относительности. На ее основе, например, создаются ускорители элементарных частиц. Принципиальное обоснование получила и общая теория относительности. Ее гипотеза об отклонении света под влиянием силы тяготения Солнца была подтверждена еще в 1919 г. группой английских астрономов. За открытие законов фотоэффекта и труды по теоретической физике Эйнштейн в 1921 г. получил Нобелевскую премию . В 1924-25 гг. Эйнштейн внес большой вклад в разработку квантовой статистики Бозе, которая ныне именуется статистикой Бозе-Эйнштейна.
Личные проблемы
Из-за постоянных разъездов и материальных проблем семейная жизнь Эйнштейна испортилась. В 1919 году он развёлся с женой (по договору о разводе, он уступил ей, в частности, права на Нобелевскую премию в случае, если она когда-либо будет получена). Тогда же он начал встречаться со своей двоюродной сестрой Эльзой Лёвенталь, на которой впоследствии женился.
В 1915 году, когда Эйнштейн читал цикл лекций в Гёттингене , в теории относительности существовали незавершённые места, требовавшие математической доработки. Слушавший лекции Давид Гильберт сделал эту работу и опубликовал свои результаты раньше Эйнштейна. Двое учёных некоторое время конфликтовали из-за научного приоритета, но потом подружились.
Отъезд в США
В 1920-30-х гг. он был знаменит, особенно за рубежом. Он много ездил по миру, контактируя с коллегами и читая лекции в различных университетах, а ткже занимался общественно-политической деятельностью, помогая социалистам , пацифистам и сионистам .
В 1930 году его старший сын Эдуард заболел шизофренией и попал в больницу на всю оставшуюся жизнь.
Альберт Эйнштейн является одним из самых известных ученых двадцатого века. Его заложили основу для новой отрасли физики, а E=mc 2 Эйнштейна по эквивалентности массы и энергии — одна из самых известных формул в мире. В 1921 году он получил Нобелевскую премию по физике за вклад в теоретическую физику и эволюцию квантовой теории.
Эйнштейн также хорошо известен как оригинальный свободный мыслитель, выступал по целому ряду гуманитарных и глобальных проблем. Внес свой вклад в теоретическое развитие ядерной физики и поддержал Ф. Д. Рузвельта в запуске Манхэттенского проекта, но позже Эйнштейн выступил против использования ядерного оружия.
Эйнштейн, рожденный в еврейской семье в Германии, в молодости переехал в Швейцарию, а затем, после прихода к власти Гитлера, переселился в США. Эйнштейн был поистине глобальным человеком и одним из бесспорных гениев двадцатого века. А теперь давайте обо всем по порядку.
Отец Эйнштейна, Германн, родился в 1847 году в швабской деревне Бухау. Германн, еврей по национальности, имел склонность к математике, учился в школе недалеко от Штутгарта. В университет он не смог поступить в связи с тем, что большинство университетов были закрыты для евреев и в последствии начал заниматься торговлей. Позже Герман и его родители переехали в более процветающий город Ульм, который пророчески имел девиз “Ulmenses sunt mathematici”, что в переводе значит: “люди Ульма — математики”. В возрасте 29 лет Германн женился на Полине Кох, которая была на одиннадцать лет младше него.
Отец Полины, Юлий Кох, построил большое состояние на продаже зерна. Полина унаследовала практичность, остроумие, хорошее чувство юмора и могла заразить смехом кого угодно (эти черты она успешно передаст своему сыну).
Герман и Полина были счастливой парой. Их первенец родился в 11:30 в пятницу, 14 марта 1879 года, в Ульме, город, который в то время присоединился, наряду с остальной частью Швабии, к немецкому Рейху. Первоначально, Полина и Германн планировал назвать мальчика Авраам, как его дедушку по отцовской линии. Но потом они пришли к выводу, что это имя будет звучать слишком по еврейски и они решили сохранить начальную букву А и назвали мальчика Альбертом Эйнштейном.
Стоит обратить внимание на интересный факт, который навсегда запечатлеться в памяти Эйнштейна и существенно повлиял на него в будущем. Когда маленькому Альберту было 4 или 5 лет он заболел и его
отец, чтобы мальчик не скучал принес ему компас. Как потом скажет Эйнштейн — он был так взволнован, от тех таинственных сил, которые заставляли магнитную иглу вести себя так, как будто на нее влияли скрытые неизведанные поля. Это чувство удивления и пытливость ума, остались в нем и мотивировало его на протяжении всей жизни. Как он говорил: «Я все еще помню или, по крайней мере, я верю, что могу вспомнить — что тот момент произвел глубокое и неизгладимое впечатление на меня!».
Примерно в том же возрасте его мама привила Эйнштейну любовь к скрипке. Первое время ему не нравилась жесткая дисциплина, но после того как он ближе познакомился с произведениями Моцарта, музыка стала казаться одновременно магический и эмоциональный для мальчика: “Я верю, что любовь — лучший учитель, чем чувство долга, — сказал он, — по крайней мере, для меня”. С этих пор по заявлениям близких друзей, когда ученый сталкивался с трудными задачами, Эйнштейн отвлекался на музыку и она помогала ему сосредоточится и преодолевать трудности. Во время игры, импровизируя, он размышлял о проблемах, и вдруг “он внезапно обрывал в середине игру и взволнованно уходил работать, будто к нему приходило вдохновение”, как говорили близкие.
Когда Альберту исполнилось 6 лет и пришлось выбирать школу, его родители не переживали, что поблизости не было еврейской школы. И он отправился в большую католическую школу по соседству, в Петершуле. Будучи единственным евреем среди семидесяти учеников в своем классе, Эйнштейн хорошо учился, прошел стандартный курс по католической религии.
Когда Альберту исполнилось 9 лет, он перевелся в среднюю школу недалеко от центра Мюнхена, гимназии Леопольда, которая была известна как просвещенный институт, который усиленно изучал математику и науку, а также латынь и греческий язык.
Для того, чтобы быть принятым в Федеральный технологический институт (позже переименованном в ETH) в Цюрихе, Эйнштейн сдал вступительные экзамены в октябре 1895 года. Однако, некоторые из его результатов были недостаточны и, по совету ректора, он отправился в «Kantonsschule» в городе Аарау, чтобы улучшить свои знания.
В начале октября 1896 года Эйнштейн получил свидетельство об окончании школы и вскоре после этого поступил в Федеральный технологический институт Цюриха по специальности преподаватель по математике и физике. Эйнштейн, был хорошистом и закончил учебу в июле 1900 года. Затем он работал ассистентом в Политехническом институте в Шуле и других университетах.
В период с мая 1901 года по январь 1902 года он учился в Винтертуре и Шаффхаузене. Вскоре он переехал в Берн, столицу Швейцарии. Для того, чтобы зарабатывать на жизнь, он давал частные уроки по математике и физике.
Альберт Эйнштейн личная жизнь
Эйнштейн был дважды женат, сначала на своей бывшей ученице Милевой Марич, а затем на своей двоюродной сестре Эльзе. Его браки были были не очень удачными. В письмах Эйнштейн выражал угнетение, которое он испытал в своем первом браке, описывая Милеву как властную и ревную женщину. В одном из писем он даже признался, что хотел, чтобы его младший сын Эдуард, у которого была шизофрения, никогда не рождался. Что касается его второй жены Эльзы, он называл их отношения союзом удобства.
Биографы, изучая такие письма, считали Эйнштейна холодным и жестоким мужем и отцом, но в 2006 году вышло в свет около 1400 ранее неизвестных писем ученого и биографы изменили взгляд на его отношения к его женам и семье в положительную сторону.
В более свежих письмах мы можем обнаружить, что Эйнштейн сострадал и сочувствует своей первой жене и детям, он даже передал им часть своей денежной суммы от выигрыша Нобелевской премии мира в 1921 года.
Что касается второго брака, Эйнштейн, по-видимому, открыто обсуждал свои дела с Эльзой, а также держал ее в курсе своих путешествий и мыслей.
По словам Эльзы — она осталась с Эйнштейном, несмотря на его недостатки, объяснив свои взгляды в письме: “Такой гений должен быть безупречным во всех отношениях. Но природа не ведет себя так, если она дает экстравагантность, то она проявляется во всем.”
Но это не значит, что Эйнштейна считал себя образцовым семьянином, в одном из писем ученый признал что: “Я восхищаюсь своим отцом за то, что за всю свою жизнь он остался с одной женщиной. В этом деле же я потерпел неудачу дважды”.
В общем при всей своей бессмертной гениальности Эйнштейн в личной жизни был обычным человеком.
Эйнштейн интересные факты из жизни:
- С раннего возраста Альберт Эйнштейн ненавидел национализм любого рода и предпочитал быть «гражданином мира». Когда ему было 16 лет, он отказался от своего немецкого гражданства и в 1901 году стал гражданином Швейцарии;
- Милева Марич была единственной женщиной-ученицей в секции Эйнштейна в Цюрихском политехническом институте. Она была увлечена математикой и наукой и была хорошим физиком, но она отказалась от своих амбиций, выйдя замуж за Эйнштейна и став матерью.
- В 1933 году ФБР начало вести досье на Альберта Эйнштейна. Дело разрослось до 1427 страниц различных документов, посвященных сотрудничеством Эйнштейна с пацифистскими и социалистическими организациями. Дж. Эдгар Гувер даже рекомендовал выслать Эйнштейна из Америки, применив статьи закона об исключении иностранцев, но решение было отменено Госдепартаментом США.
- У Эйнштейн была дочка, которую, по всей вероятности, он никогда не видел лично. Существование Лизерли (так звали дочь Эйнштейна) не было широко известно до 1987 года, пока не была опубликована коллекция писем Эйнштейна.
- Второй сын Альберта, Эдуард, которого они ласково называли «Тет», имел диагноз шизофрения. Альберт никогда не видел своего сына после того, как он иммигрировал в США в 1933 году. Эдуард умер в возрасте 55 лет в психиатрической клинике.
- Фриц Габер был немецким химиком, который помог перебраться Эйнштейну в Берлин и стал одним из его близких друзей. В Первую мировую войну Габер разработал смертельный газообразный хлор, который был тяжелее воздуха и мог стекать в окопы, сжигать горло и легкие солдат. Габера иногда называют «отцом химической войны».
- Эйнштейн, изучая электромагнитные теории Джеймса Максвелла, обнаружил, что скорость света была постоянной, этот факт не был известен Максвеллу. Открытие Эйнштейна было прямым нарушением законы движения Ньютона и привело Эйнштейна к разработке принципа относительности.
- 1905 год известен как «Год чуда» Эйнштейна. В этом году он представил докторскую диссертацию и 4 из его работ были опубликованы в одном из самых известных научных журналов. Опубликованные статьи имели названия: Эквивалентность материи и энергии, специальная теория относительности, броуновское движение и фотоэлектрический эффект. Эти статьи в конечном итоге изменили саму суть современной физики.
Albert Einstein
Гений первой половины 20 века. Ученый – которого стали признавать во всем мире. Интересная личность, интересная жизнь. Сегодня мы расскажем вам о жизни Алберта Эйнштейна в фактах.
Физик-теоретик, один из основателей современной теоретической физики, лауреат Нобелевской премии по физике 1921 года, общественный деятель-гуманист. Жил в Германии, Швейцарии и США. Почётный доктор около 20 ведущих университетов мира, член многих Академий наук, в том числе иностранный почётный член АН СССР.
Эйнштейн родился в еврейской семье, которая была небогата. Его отец, Герман, работал на предприятии по набивке перин и матрасов. Мать, Паулина (в девичестве Кох) была дочерью кукурузного торговца.
У Альберта была младшая сестра Мария.
В родном городе будущий учёный не прожил и года, так как семья в 1880 году уехала жить в Мюнхен.
В Мюнхене где Герман Эйнштейн вместе с братом Якобом основал небольшую фирму по торговле электрическим оборудованием.
Мать обучала маленького Альберта игре на скрипке, и он до конца жизни оставлял музыкальных занятий.
Уже находясь в США в Принстоне, в 1934 году Альберт Эйнштейн дал благотворительный концерт, где исполнял на скрипке произведения Моцарта в пользу эмигрировавших из нацистской Германии учёных и деятелей культуры.
В гимназии (ныне Гимназия имени Альберта Эйнштейна в Мюнхене) он не был в числе первых учеников.
Начальное образование Альберт Эйнштейн получил в местной католической школе. По его собственным воспоминаниям, он в детстве пережил состояние глубокой религиозности, которое оборвалось в 12 лет.
Через чтение научно-популярных книг он пришёл к убеждению, что многое из того, что изложено в Библии, не может быть правдой, а государство намеренно занимается обманом молодого поколения.
В 1895 году он поступает в школу Арау в Швейцарии и успешно её заканчивает.
В Цюрихе в 1896 году Эйнштейн поступил в Высшее техническое училище. Закончив его в 1900 году, будущий учёный получил диплом преподавателя физики и математики.
Во время Второй мировой войны Эйнштейн был консультантом по техническим вопросам в Военно-морских силах США. Доподлинно известно, что русская разведка не раз подсылала к нему своих агентов за секретными сведениями.
В 1894 году Эйнштейны переехали из Мюнхена в итальянский город Павию, близ Милана, куда братья Герман и Якоб перевели свою фирму. Сам Альберт оставался с родственниками в Мюнхене ещё некоторое время, чтобы окончить все шесть классов гимназии.
Осенью 1895 года Альберт Эйнштейн прибыл в Швейцарию, чтобы сдать вступительные экзамены в Высшее техническое училище (Политехникум) в Цюрихе.
После окончания Политехникума Эйнштейн, испытывая нужду в деньгах, начал искать работу в Цюрихе, но не мог устроиться даже на должность обычного школьного учителя.
Известная фотография, где Эйнштейн показывает язык, была сделана для назойливых журналистов, которые просили великого учёного всего лишь улыбнуться в камеру.
После окончания Политехникума Эйнштейн, испытывая нужду в деньгах, начал искать работу в Цюрихе, но не мог устроиться даже на должность обычного школьного учителя. Этот голодный в буквальном смысле слова период в жизни великого учёного сказался на его здоровье: голод стал причиной серьёзного заболевания печени.
После смерти Эйнштейна удалось найти его блокнот, который полностью был исписан исчислениями.
С трудоустройством Альберту помог его бывший однокурсник, Марсель Гроссман. По его рекомендациям, в 1902 году Альберт устроился экспертом III класса в бёрнское Федеральное Бюро патентования изобретений. Учёный вплоть до 1909 года оценивал заявки на изобретения.
В 1902 году Эйнштейн теряет отца.
Эйнштейн работал в Бюро патентов с июля 1902 года по октябрь 1909 года, занимаясь преимущественно экспертной оценкой заявок на изобретения. В 1903 году он стал постоянным работником Бюро. Характер работы позволял Эйнштейну посвящать свободное время исследованиям в области теоретической физики.
С 1905 года фамилию Эйнштейна узнают все физики мира. Журнал «Анналы физики» опубликовал сразу три его статьи, которые ознаменовали собой начало научной революции. Они были посвящены теории относительности, квантовой теории, статистической физике.
Эйнштейну приходилось работать электриком.
“Почему именно я создал теорию относительности? Когда я задаю себе такой вопрос, мне кажется, что причина в следующем. Нормальный взрослый человек вообще не задумывается над проблемой пространства и времени. По его мнению, он уже думал об этой проблеме в детстве. Я же развивался интеллектуально так медленно, что пространство и время занимали мои мысли, когда я стал уже взрослым. Естественно, я мог глубже проникать в проблему, чем ребёнок с нормальными наклонностями”.
Однако немало учёных сочли «новую физику» чересчур революционной. Она отменяла эфир, абсолютное пространство и абсолютное время, ревизовала механику Ньютона, которая 200 лет служила опорой физики и неизменно подтверждалась наблюдениями.
Алименты жене Эйнштейн не мог выплачивать. Он ей предложил в случае получения Нобелевской премии отдать все деньги.
Среди самых близких друзей великого учёного был Чарли Чаплин.
Пользуясь невероятной популярностью собственной персоны, ученый некоторое время брал за каждый автограф по одному доллару. Вырученные деньги он пожертвовал на благотворительность.
6 января 1903 года Эйнштейн женился на двадцатисемилетней Милеве Марич. У них родились трое детей. Первой, ещё до брака, родилась дочь Лизерль (1902), но выяснить её судьбу биографам не удалось.
Эйнштейн говорил на 2 языках.
Ганс-Альберт, старший сын Эйнштейна, стал большим специалистом по гидравлике, профессором Калифорнийского университета.
Любимым увлечением Эйнштейна было плавание под парусом. Плавать на воде он не умел.
В 1914 году семья распадается: Эйнштейн уезжает в Берлин, оставляя жену с детьми в Цюрихе. В 1919 году состоялся официальный развод.
Чаще всего гений не надевал на себя носки, потому что он их не любил носить.
После его смерти в 1955 г., патологоанатом Томас Харвей извлек мозг ученого и сделал его фотоснимки под разными углами. Затем, разрезав мозг на множество мелких частей, он на протяжении 40 лет посылал их в различные лаборатории для исследования лучшими неврологами мира.
Эдуард, младший сын великого учёного, был болен тяжёлой формой шизофрении и умер в психиатрической лечебнице Цюриха.
В 1919 году, получив развод, Эйнштейн женился на Эльзе Лёвенталь (в девичестве Эйнштейн), своей двоюродной сестре по линии матери. Он удочеряет двух её детей. В 1936 году Эльза умерла от сердечной болезни.
Последние слова Эйнштейна остались тайной. Возле него сидела американка, а свои слова он произнес на немецком языке.
В 1906 году Эйнштейн получил степень доктора наук. К этому времени он приобретает уже всемирную славу: физики всего мира пишут ему письма, приезжают к нему знакомиться. Эйнштейн знакомится с Планком, с которым их связывала долгая и крепкая дружба.
Альберт Эйнштейн очень любил «Максимы» выдающегося французского мыслителя и политического деятеля Франсуа де Ларошфуко. Он их постоянно перечитывал.
В 1909 году ему предложили работать в Цюрихском университете на должности экстраординарного профессора. Однако из-за маленькой зарплаты Эйнштейн вскоре соглашается на более выгодное предложение. Его пригласили возглавить кафедру физики в Немецком университете Праги.
Над великим гением всегда насмехались в младшей школе.
Во время Первой мировой войны учёный открыто высказывает свои пацифистские взгляды и продолжает научные открытия. После 1917 года обостряется заболевание печени, проявляется язва желудка и начинается желтуха. Даже не вставая с постели, Эйнштейн продолжал свои научные изыскания.
Накануне смерти Эйнштейну предлагали сделать операцию, но он отказался, сказав, что «искусственное продление жизни не имеет смысла».
В 1920 году после тяжёлой болезни умирает мать Эйнштейна.
В литературе гений физики предпочитал Достоевского, Толстого и Бертольда Брехта.
За 1921 год Эйнштейн наконец становится Нобелевским лауреатом.
В 1923 году Эйнштейн выступил в Иерусалиме, где намечалось вскоре (1925 год) открыть Еврейский университет.
В 1827 году Роберт Броун наблюдал под микроскопом и впоследствии описал хаотическое движение цветочной пыльцы, плававшей в воде. Эйнштейн, на основе молекулярной теории, разработал статистико-математическую модель подобного движения.
Последний труд Альберта Эйнштейна был сожжен.
В 1924 году молодой индийский физик Шатьендранат Бозе в кратком письме обратился к Эйнштейну с просьбой помочь в публикации статьи, в которой выдвигал предположение, положенное в основу современной квантовой статистики. Бозе предложил рассматривать свет в качестве газа из фотонов. Эйнштейн пришёл к выводу, что эту же статистику можно использовать для атомов и молекул в целом.
В 1925 году Эйнштейн опубликовал статью Бозе в немецком переводе, а затем собственную статью, в которой излагал обобщённую модель Бозе, применимую к системам тождественных частиц с целым спином, называемых бозонами. На основании данной квантовой статистики, известной ныне как статистика Бозе - Эйнштейна, оба физика ещё в середине 1920-х годов теоретически обосновали существование пятого агрегатного состояния вещества - конденсата Бозе - Эйнштейна.
В 1928 году Эйнштейн проводил в последний путь Лоренца, с которым очень подружился в его последние годы. Именно Лоренц выдвинул кандидатуру Эйнштейна на Нобелевскую премию в 1920 году и поддержал её в следующем году.
Мой пацифизм - это инстинктивное чувство, которое владеет мной потому, что убийство человека отвратительно. Моё отношение исходит не из какой-либо умозрительной теории, а основано на глубочайшей антипатии к любому виду жестокости и ненависти.
В 1929 году мир шумно отметил 50-летие Эйнштейна. Юбиляр не принял участия в торжествах и скрылся на своей вилле близ Потсдама, где с увлечением выращивал розы. Здесь он принимал друзей - деятелей науки, Рабиндраната Тагора, Эммануила Ласкера, Чарли Чаплина и других.
В 1952 г., когда государство Израиль только-только начало формироваться в полноценную державу, великому ученому предложили стать президентом. Разумеется, физик наотрез отказался от столь высокого поста, сославшись на то, что он ученый, и для управления страной ему не хватает опыта.
В 1931 году Эйнштейн снова побывал в США. В Пасадене его очень тепло встретил Майкельсон, которому оставалось жить четыре месяца. Вернувшись летом в Берлин, Эйнштейн в выступлении перед Физическим обществом почтил память замечательного экспериментатора, заложившего первый камень фундамента теории относительности.
В 1955 году здоровье Эйнштейна резко ухудшилось. Он написал завещание и сказал друзьям: «Свою задачу на Земле я выполнил». Последним его трудом стало незаконченное воззвание с призывом предотвратить ядерную войну.
Альберт Эйнштейн умер ночью 18 апреля 1955 года в Принстоне. Причиной смерти стал разрыв аневризмы аорты. По его личному завещанию, похороны состоялись без широкой огласки, на них присутствовало всего 12 близких и родных ему людей. Тело сожгли в крематории Юинг-Семетери, пепел развеяли по ветру.
В 1933 году Эйнштейну пришлось покинуть Германию, к которой он был очень привязан, навсегда.
В США Эйнштейн мгновенно превратился в одного из самых известных и уважаемых людей страны, получив репутацию гениальнейшего учёного в истории, а также олицетворения образа «рассеянного профессора» и интеллектуальных возможностей человека вообще.
Альберт Эйнштейн был убеждённым демократическим социалистом, гуманистом, пацифистом и антифашистом. Авторитет Эйнштейна, достигнутый благодаря его революционным открытиям в физике, позволял учёному активно влиять на общественно-политические преобразования в мире.
Религиозные взгляды Эйнштейна являются предметом давних споров. Некоторые утверждают, что Эйнштейн верил в существование Бога, другие называют его атеистом. И те, и другие использовали для подтверждения своей точки зрения слова великого учёного.
В 1921 году Эйнштейн получил телеграмму от нью-йоркского раввина Герберта Гольдштейна: «Верите ли вы в Бога тчк оплаченный ответ 50 слов». Эйнштейн уложился в 24 слова: «Я верю в Бога Спинозы, который проявляет себя в закономерной гармонии бытия, но вовсе не в Бога, который хлопочет о судьбах и делах людей». Ещё более резко он выразился в интервью «Нью-Йорк Таймс» (ноябрь 1930 года): «Я не верю в Бога, который награждает и карает, в Бога, цели которого слеплены с наших человеческих целей. Я не верю в бессмертие души, хотя слабые умы, одержимые страхом или нелепым эгоизмом, находят себе пристанище в такой вере»
Эйнштейну были присвоены почётные докторские степени от многочисленных университетов, в том числе: Женевы, Цюриха, Ростока, Мадрида, Брюсселя, Буэнос-Айреса, Лондона, Оксфорда, Кембриджа, Глазго, Лидса, Манчестера, Гарварда, Принстона, Нью-Йорка (Олбени), Сорбонны.
В 2015 году в Иерусалиме, на территории Еврейского университета, был установлен памятник Эйнштейну работы московского скульптора Георгия Франгуляна.
Популярность Эйнштейна в современном мире столь велика, что возникают спорные моменты в широком использовании имени и внешности учёного в рекламе и торговых марках. Поскольку Эйнштейн завещал часть своего имущества, в том числе использование его изображений, Еврейскому университету в Иерусалиме, бренд «Альберт Эйнштейн» был зарегистрирован в качестве торговой марки.
Подписывая одну из фотографий с высунутым языком, гений сказал, что его жест адресован всему человечеству. Как уж тут без метафизики! К слову сказать, современники всегда подчеркивали тонкий юмор ученого и умение остроумно шутить.
Источник-интернет
Альберт Эйнштейн подарил миру самые революционные научные идеи XX века, включая знаменитую теорию относительности. Эйнштейн - всемирно признанный гений науки.
Альберт Эйнштейн родился в городе Ульме на юге Германии 14 марта 1879 г. Через год после его рождения семья Эйнштейн переехала в Мюнхен. Отец Эйнштейна вместе со своим братом владел маленькой фирмой, торгующей электротехникой, но в 1894 г. братья решили перевести свою фирму в маленький итальянский городок Павия близ Милана, надеясь, что там дела пойдут лучше. Отец и мать Альберта перебрались в Италию, но сам он ещё некоторое время продолжал учиться в одной из мюнхенских гимназий, оставшись на попечении родственников.
Ничто в детстве Альберта Эйнштейна не предвещало, что он станет научным гением. Он не говорил до 3 лет, а во время учёбы ненавидел строгую школьную дисциплину. Удовольствие ему доставляла лишь игра на скрипке. В 1895 г. Альберт переехал в Италию к отцу с матерью.
Образование Эйнштейн завершал в швейцарском городе Цюрихе. В 1896 г. он поступил в Высшее техническое училище - самое престижное высшее учебное заведение Швейцарии. Альберт выработал свою собственную систему обучения и. вместо того чтобы посещать лекции, самостоятельно изучал труды великих физиков. Из-за этого его недолюбливали профессора. В 1900 году Эйнштейн получил диплом преподавателя физики и математики, но долго не мог найти постоянное место работы - хотя бы школьного учителя. Наконец, в 1902 г. он был принят в бернское Федеральное бюро патентования изобретений на должность эксперта третьего класса.
Чудесный год
Работа в бюро патентования не слишком увлекала Эйнштейна, однако она дала ему возможность поправить материальное положение и жениться на бывшей.
Сокурснице Милеве Марич. Кроме того, у Альберта оставалось достаточно свободного времени, чтобы заниматься собственными научными разработками. Ничто, однако, не предвещало того, что случилось в 1905 г. Тогда Эйнштейн представил в ведущий немецкий научный журнал «Анналы физики» сразу несколько статей, каждая из которых стала поворотным моментом в истории науки. Одна из них была посвящена явлению, которое позднее получило название фотоэлектрического эффекта. В ней Эйнштейн излагал собственные представления о явлении, когда воздействие яркого света выбивает из атомов электроны, в результате чего вырабатывается небольшой электрический заряд. Тогда оставалось загадкой, почему этот эффект зависит только от цвета светового воздействия, а не от его интенсивности. Это казалось удивительным, так как предполагалось, что большие волны должны вызывать больший эффект.
Частицы света
Молодой Эйнштейн решил проблему, пойдя вопреки научным представлениям, выработанным за весь XIX век. Считалось, что свет распространяется в виде волн.
А Эйнштейн понял, что фотоэлектрический эффект можно легко объяснить, если рассматривать свет в виде частиц, так как частицы одного размера всегда вызывают одинаковый эффект. Частицы света позже были названы фотонами, и они действительно представляют собой крошечные частицы энергии. В 1900 г. немецкий физик Макс Планк обнаружил, что тепло излучается не равномерным потоком, а исходит порциями, которые он назвал квантами. Но именно Эйнштейн понял, что подобным образом распространяется всё электромагнитное излучение, и что порции энергии представляют собой частицы, как электроны и фотоны. Иными словами, порции энергии и крошечные частицы - это одно и то же.
Вторая статья, написанная Эйнштейном в 1905 г. была посвящена измерению размера молекул. Третья подробно объясняла броуновское движение - беспорядочное движение в воде крошечных частиц, например пылинок, которое можно увидеть под микроскопом.
Эйнштейн выдвинул предположение, что движение пылинок вызывается столкновениями с движущимися атомами, и представил математические расчёты, подтверждающие это. Это стало важным доказательством реальности атомов и молекул, что тогда всё ещё оспаривалось некоторыми учёными. Но главной работой Альберта Эйнштейна в 1905 г. оказалась специальная теория относительности.
Специальная теория относительности
В 1887 г. знаменитый эксперимент Альберта Майкельсона и Эдварда Морли показал, что свет всегда движется с одинаковой скоростью, независимо от способа измерения, Это разочаровало учёных, поскольку разрушало одну из теорий относительно световых волн.
Но у Эйнштейна на этот счёт было собственное мнение.
Обычно скорость измеряется по отношению к чему-то. Например, если тебе нужно определить скорость, с которой ты бежишь, то ты измеряешь её относительно земли под ногами, которая кажется неподвижной, однако вращается вместе с Землёй. Но свет движется с одинаковой скоростью вне зависимости от чего-то другого. И существует только одна его скорость.
Альберт Эйнштейн же рассуждал так. Скорость - это расстояние, проходимое за определённый отрезок времени. Если скорость света неизменна, то время и расстояние должны меняться. Это означало, что время и расстояние - понятия относительные и могут быть не постоянными. Это и называется специальной теорией относительности Эйнштейна.
Мир относительности
Значимость этого утверждения Эйнштейна трудно переоценить. Оно перевернуло все прежние представления о пространстве и времени, расстоянии и скорости и заставило учёных взглянуть на них абсолютно по-новому. Насколько это оказалось важным, особенно стало понятно, когда астрономия, на вооружение которой пришли радиотелескопы, ещё больше раздвинула представления учёных о пространстве.
Правда, к событиям повседневной жизни специальная теория относительности Эйнштейна практически неприменима, но с объектами, передвигающимися со скоростью света, должны происходить удивительные вещи.
Эйнштейн показал, исходя из законов движения Ньютона, что для объектов, перемещающихся со скоростью света или около того, время, похоже, расширяется - оно растягивается и идёт медленнее, а расстояния - сокращаются. А сами объекты становятся тяжелее. Этот факт Эйнштейн и назвал относительностью.
Чудесное уравнение
Выдвинув специальную теорию относительности. Эйнштейн продолжал размышлять над проблемой. Он уже показал, что, как только скорость движения объекта приближается к скорости света, масса этого объекта увеличивается. Чтобы «набрать» эту дополнительную массу не снижая скорости, потребовалась бы дополнительная энергия. Любое другое изменение означало бы изменение скорости света, чего, согласно представленным Эйнштейном доказательствам, произойти не может.
Таким образом. Эйнштейн понял, что масса и энергия взаимозаменяемы. И он вывел простое, но ставшее знаменитым уравнение, определяющее эти взаимоотношения: E = ms2. Оно показывает, что E (энергия) равна произведению массы (m) на скорость света (c) в квадрате. Это была выдающаяся идея, легко объясняющая, например, как действует радиация - простым путём превращения массы в энергию. Она доказывала возможность выработки большого количества энергии из малого количества радиоактивного материала. Увеличение массы с помощью скорости света подразумевало, что в массе самого крошечного атома заключена огромная потенциальная энергия. Эта теория использовалась 40 лет спустя, когда была создана первая атомная бомба.
Поначалу выдающиеся теории Эйнштейна не привлекли особого внимания научного мира, и он продолжал работу в Бюро патентования изобретений. Постепенно, однако, его известность росла, и в 1909 г. Эйнштейну была предложена должность доцента в Политехническом университете Цюриха. К тому времени он уже работал над общей теорией относительности.
Общая теория
При разработке общей теории относительности Эйнштейн образно представил луч света, пронизывающий падающий лифт. Луч доходит до дальней стенки лифта немного выше, по сравнению с передней, потому что лифт снижается по мере того, как луч пересекает его, и луч света немного изгибается вверх. Исходя из специальной теории относительности. Эйнштейн предположил, что на самом деле луч не изгибается, а это только кажется так, потому что пространство и время искажено силой, которая тянет лифт вниз.
Благодаря такому предположению, Эйнштейн построил великую научную теорию. Когда Ньютон вывел закон всемирного тяготения, он смог показать только математическую реальность - то, что объекты определённой массы ускоряются при определённой, предсказуемой скорости. Но он не показал, как это работает. Наглядно это удалось сделать Эйнштейну. Учёный показал, что сила тяжести - это всего лишь искажение в пространстве и времени. Масса создаёт эффект, известный как сила тяжести, путём искажения пространства и времени вокруг неё.
И чем больше масса, тем больше искажение. Это означает, что планеты вращаются вокруг Солнца не потому, что на них воздействует какая-то загадочная сила, а просто потому, что пространство и время вокруг Солнца искажены, и планеты вращаются вокруг него, как мяч внутри воронки.
Теории Эйнштейна доказывают, что путешествия в космосе невозможны на большей скорости, чем скорость света. Но писатели-фантасты предполагают, что космические корабли будущего смогут «побить» рекорд скорости света, путём растягивания времени и пространства с помощью воображаемых «гиперпространственных» двигателей.
Эйнштейн оказался прав
Когда в 1915 г. Эйнштейн опубликовал свою общую теорию относительности, многие не очень поняли его доказательства. Были и такие, кто счёл их абсурдной выдумкой. Был ли способ доказать утверждения Эйнштейна на практике? Сам он предложил для доказательства своей теории такой путь.
Астрономы должны были зафиксировать небольшой сдвиг в истинном положении отдалённой звезды при прохождении перед ней относительно наблюдателя нашего Солнца. Такой сдвиг показал бы, что лучи света от звезды оказались изогнутыми из-за искажения пространства и времени вблизи Солнца. Поэтому в мае 1919 г. специальные экспедиции отправились в Гвинею и Бразилию, чтобы наблюдать солнечное затмение - это единственное время, когда звёзды можно видеть вблизи Солнца. Возглавлявший эти экспедиции английский астрофизик Артур Эддингтон был убеждённым сторонником столь сложных для понимания теорий Эйнштейна. Однажды учёный Людвиг Сильверстайн сказал ему: «Вы, должно быть, один из тех трёх людей на Земле, кто понимает общую теорию относительности», имея в виду Эйнштейна, себя и Эддингтона. На что Эддингтон ответил ему: «Интересно, а кто же третий?»
Во время затмения астрономам действительно удалось сделать снимки звезды, на которых было показано, как она видимо сдвинулась относительно Солнца - почти так, как предсказал Эйнштейн. Результаты наблюдений были опубликованы во всём мире, и вскоре Эйнштейн оказался самым знаменитым из учёных. Знаменитым был теперь даже его внешний облик - непослушные взъерошенные волосы и опущенные книзу усы.
Сам Эйнштейн был очень удивлён таким вниманием к своей персоне, но оно не мешало ему продолжать работу.
Эйнштейну хотелось найти способ объединить природу электромагнетизма и силы тяжести в одну большую теорию, которая смогла бы объяснить, как работает абсолютно всё - от звёздных галактик до самых маленьких субатомных частиц. До конца своей жизни учёный продолжал трудиться над такой «унифицированной теорией».
По иронии судьбы Эйнштейн стоял у истоков начала квантовой теории, имевшей такое же научное значение, как и теория относительности. Она предполагает, что на субатомном уровне нужно оперировать понятиями порций или квантов энергии. Она доказывает также, что частицы и волны взаимозаменяемы: каждая частица может вести себя как волна, а каждая волна - как частица. Помимо всего квантовая теория показывает, что исследователи не могут точно определить, где находится частица, а только предсказать её возможное местоположение. Поэтому рано или поздно частица может оказаться в неожиданном месте.
Бог не играет в кости
И хотя именно благодаря идеям Эйнштейна относительно взаимоотношений света и атомов квантовая теория получила развитие, сам он её не принимал. Это было не только потому, что, как оказалось. Вселенная подчинялась не одному своду законов, а двум: один - для субатомного мира, а другой - для всего остального. Альберт Эйнштейн отвергал саму неустойчивую природу квантовой теории в целом.
Теории относительности Эйнштейна могли показаться экстраординарными, но они всегда исходили из предположения, что Вселенная ведёт себя определённым образом. Он просто не мог допустить мысль, что Вселенная управляется вероятностью. «Бог не играет в кости» - эту знаменитую фразу Эйнштейна часто цитируют. На самом деле он сказал так: «Кажется сложным заглянуть в карты Бога. Но в то, что он играет в кости и использует «телепатические» методы... я не поверю ни на минуту». Попытки Эйнштейна опровергнуть квантовую теорию всё больше казались учёным ошибочными, однако на деле они привели к главным доказательствам того, что... квантовые эффекты реальны.
В 1920-х гг. Эйнштейн стал проявлять всё больший интерес к политическим проблемам. В 1933 г. он переехал в США, где стал работать в Принстоне. Там он познакомился с выдающимися мыслителями, такими как австрийский психолог Зигмунд Фрейд и индийский писатель Рабиндранат Тагор. Эйнштейна приводило в ужас то, что его идеи были использованы при разработке ядерного оружия, и после Второй мировой войны он стал ярым сторонником идеи формирования мирового правительства, способного прекратить конфликты между государствами. Альберт Эйнштейн умер в апреле 1955 г. в возрасте 76 лет.
Альберт Эйнштейн. Биография и открытия Альберта Эйнштейна
Чтобы понять общую теорию относительности Эйнштейна, представь себе резиновую «простыню». Тяжёлый объект, такой как Солнце (A), делает в ней вмятину. Эта вмятина образно показывает, как сила тяжести искажает пространство и время. Затем сила тяжести действует следующим образом. Любое медленно движущееся тело, проходящее поблизости (например, Земля или другая планета) скатываются в углубление, созданное (A), и двигаются по пути (B) внутри него. Тела, двигающиеся быстрее, будут следовать по более открытой траектории вокруг A, тогда как луч света (C), проходящий на большом отдалении и движущийся намного быстрее, искривится довольно незначительно.
Физик-теоретик, один из основоположников современной физики. Известен прежде всего как автор теории относительности. Эйнштейн внес также значительный вклад в создание квантовой механики, развитие статистической физики и космологии. Лауреат Нобелевской премии по физике 1921 («за объяснение фотоэлектрического эффекта»).
Родился 14 марта 1879 в Ульме (Вюртемберг, Германия) в семье мелкого коммерсанта. Предки Эйнштейна поселились в Швабии около 300 лет назад, и ученый до конца жизни сохранил мягкое южногерманское произношение, даже когда говорил по-английски. Учился в католической народной школе в Ульме, затем, после переезда семьи в Мюнхен, в гимназии. Школьным урокам, однако, предпочитал самостоятельные занятия. В особенности привлекали его геометрия и популярные книги по естествознанию, и вскоре в точных науках он далеко опередил своих сверстников. К 16 годам Эйнштейн овладел основами математики, включая дифференциальное и интегральное исчисления. В 1895, не окончив гимназию, отправился в Цюрих, где находилось Федеральное высшее политехническое училище, пользовавшееся высокой репутацией. Не выдержав экзаменов по современным языкам и истории, поступил в старший класс кантональной школы в Аарау. По окончании школы, в 1896, Эйнштейн стал студентом Цюрихского политехникума. Здесь одним из его учителей был превосходный математик Герман Минковский (впоследствии именно он придал специальной теории относительности законченную математическую форму), так что Энштейн мог бы получить солидную математическую подготовку, однако большую часть времени он работал в физической лаборатории, а в остальное время читал классические труды Г.Кирхгофа, Дж.Максвелла, Г.Гельмгольца и др.
После выпускного экзамена в 1900 Эйнштейн в течение двух лет не имел постоянного места работы. Недолгое время он преподавал физику в Шаффгаузене, давал частные уроки, а затем по рекомендации друзей получил место технического эксперта в Швейцарском патентном бюро в Берне. В этом «светском монастыре» Эйнштейн проработал 7 лет (1902–1907) и считал это время самым счастливым и плодотворным периодом в своей жизни.
В 1905 в журнале «Анналы физики» («Annalen der Physik») вышли работы Эйнштейна, принесшие ему мировую славу. С этого исторического момента пространство и время навсегда перестали быть тем, чем были прежде (специальная теория относительности), квант и атом обрели реальность (фотоэффект и броуновское движение), масса стала одной из форм энергии (E = mc2).
Хронологически первыми были исследования Эйнштейна по молекулярной физике (начало им было положено в 1902), посвященные проблеме статистического описания движения атомов и молекул и взаимосвязи движения и теплоты. В этих работах Эйнштейн пришел к выводам, существенно расширяющим результаты, которые были получены австрийским физиком Л.Больцманом и американским физиком Дж.Гиббсом. В центре внимания Эйнштейна в его исследованиях по теории теплоты находилось броуновское движение. В статье 1905 О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, требуемом молекулярно-кинетической теорией теплоты (ber die von molekularkinetischen Theorie der Wrme geforderte Bewegung von in ruhenden Flssigkeiten suspendierten Teilchen) он с помощью статистических методов показал, что между скоростью движения взвешенных частиц, их размерами и коэффициентами вязкости жидкостей существует количественное соотношение, которое можно проверить экспериментально. Эйнштейн придал законченную математическую форму статистическому объяснению этого явления, представленному ранее польским физиком М.Смолуховским. Закон броуновского движения Эйнштейна был полностью подтвержден в 1908 опытами французского физика Ж.Перрена. Работы по молекулярной физике доказывали правильность представлений о том, что теплота есть форма энергии неупорядоченного движения молекул. Одновременно они подтверждали атомистическую гипотезу, а предложенный Эйнштейном метод определения размеров молекул и его формула для броуновского движения позволяли определить число молекул.
Если работы по теории броуновского движения продолжили и логически завершили предшествовавшие работы в области молекулярной физики, то работы по теории света, тоже базировавшиеся на сделанном ранее открытии, носили поистине революционный характер. В своем учении Эйнштейн опирался на гипотезу, выдвинутую в 1900 М.Планком, о квантовании энергии материального осциллятора. Но Эйнштейн пошел дальше и постулировал квантование самого светового излучения, рассматривая последнее как поток квантов света, или фотонов (фотонная теория света). Это позволяло простым способом объяснить фотоэлектрический эффект – выбивание электронов из металла световыми лучами, явление, обнаруженное в 1886 Г.Герцем и не укладывавшееся в рамки волновой теории света. Девять лет спустя предложенная Эйнштейном интерпретация была подтверждена исследованиями американского физика Милликена, а в 1923 реальность фотонов стала очевидной с открытием эффекта Комптона (рассеяние рентгеновских лучей на электронах, слабо связанных с атомами). В чисто научном отношении гипотеза световых квантов составила целую эпоху. Без нее не могли бы появиться знаменитая модель атома Н.Бора (1913) и гениальная гипотеза «волн материи» Луи де Бройля (начало 1920-х годов).
В том же 1905 была опубликована работа Эйнштейна К электродинамике движущихся тел (Zur Elektrodynamik der bewegter Krper). В ней излагалась специальная теория относительности, которая обобщала ньютоновские законы движения и переходила в них при малых скоростях движения (v
Исходя из специальной теории относительности, Эйнштейн в том же 1905 открыл закон взаимосвязи массы и энергии. Его математическим выражением является знаменитая формула E = mc2. Из нее следует, что любой перенос энергии связан с переносом массы. Эта формула трактуется также как выражение, описывающее «превращение» массы в энергию. Именно на этом представлении основано объяснение т.н. «дефекта массы». В механических, тепловых и электрических процессах он слишком мал и потому остается незамеченным. На микроуровне он проявляется в том, что сумма масс составных частей атомного ядра может оказаться больше массы ядра в целом. Недостаток массы превращается в энергию связи, необходимую для удержания составных частей. Атомная энергия есть не что иное, как превратившаяся в энергию масса. Принцип эквивалентности массы и энергии позволил упростить законы сохранения. Оба закона, сохранения массы и сохранения энергии, до этого существовавшие раздельно, превратились в один общий закон: для замкнутой материальной системы сумма массы и энергии остается неизменной при любых процессах. Закон Эйнштейна лежит в основе всей ядерной физики.
В 1907 Эйнштейн распространил идеи квантовой теории на физические процессы, не связанные с излучением. Рассмотрев тепловые колебания атомов в твердом теле и используя идеи квантовой теории, он объяснил уменьшение теплоемкости твердых тел при понижении температуры, разработав первую квантовую теорию теплоемкости. Эта работа помогла В.Нернсту сформулировать третье начало термодинамики.
В конце 1909 Эйнштейн получил место экстраординарного профессора теоретической физики Цюрихского университета. Здесь он преподавал только три семестра, затем последовало почетное приглашение на кафедру теоретической физики Немецкого университета в Праге, где долгие годы работал Э.Мах. Пражский период отмечен новыми научными достижениями ученого. Исходя из своего принципа относительности, он в 1911 в статье О влиянии силы тяжести на распространение света (ber den Einfluss der Schwerkraft auf die Ausbreitung des Lichtes) заложил основы релятивистской теории тяготения, высказав мысль, что световые лучи, испускаемые звездами и проходящие вблизи Солнца, должны изгибаться у его поверхности. Таким образом, предполагалось, что свет обладает инерцией и в поле тяготения Солнца должен испытывать сильное гравитационное воздействие. Эйнштейн предложил проверить это теоретическое соображение с помощью астрономических наблюдений и измерений во время ближайшего солнечного затмения. Провести такую проверку удалось только в 1919. Это сделала английская экспедиция под руководством астрофизика Эддингтона. Полученные ею результаты полностью подтвердили выводы Эйнштейна.
Летом 1912 Эйнштейн возвратился в Цюрих, где в Высшей технической школе была создана кафедра математической физики. Здесь он занялся разработкой математического аппарата, необходимого для дальнейшего развития теории относительности. В этом ему помогал его соученик Марсель Гросман. Плодом их совместных усилий стал труд Проект обобщенной теории относительности и теории тяготения (Entwurf einer verallgemeinerten Relativitatstheorie und Theorie der Gravitation, 1913). Эта работа стала второй, после пражской, вехой на пути к общей теории относительности и учению о гравитации, которые были в основном закончены в Берлине в 1915.
В Берлин Эйнштейн прибыл в апреле 1914, будучи уже членом Академии наук (1913), и приступил к работе в созданном Гумбольдтом университете – крупнейшем высшем учебном заведении Германии. Здесь он провел 19 лет – читал лекции, вел семинары, регулярно участвовал в работе коллоквиума, который во время учебного года раз в неделю проводился в Физическом институте.
В 1915 Эйнштейн завершил создание общей теории относительности. Если построенная в 1905 специальная теория относительности, справедливая для всех физических явлений, за исключением тяготения, рассматривает системы, движущиеся по отношению друг к другу прямолинейно и равномерно, то общая имеет дело с произвольно движущимися системами. Ее уравнения справедливы независимо от характера движения системы отсчета, а также для ускоренного и вращательного движений. По своему содержанию, однако, она являтся в основном учением о тяготении. Она примыкает к гауссовой теории кривизны поверхностей и имеет целью геометризацию гравитационного поля и действующих в нем сил. Эйнштейн утверждал, что пространство отнюдь не однородно и что его геометрическая структура зависит от распределения масс, от вещества и поля. Сущность тяготения объяснялась изменением геометрических свойств, искривлением четырехмерного пространства-времени вокруг тел, которые образуют поле. По аналогии с искривленными поверхностями в неевклидовой геометрии используется представление об «искривленном пространстве». Здесь нет прямых линий, как в «плоском» пространстве Евклида; есть лишь «наиболее прямые» линии – геодезические, представляющие собой кратчайшее расстояние между точками. Кривизной пространства определяется геометрическая форма траекторий тел, движущихся в поле тяготения. Орбиты планет определяются искривлением пространства, задаваемым массой Солнца, и характеризуют это искривление. Закон тяготения становится частным случаем закона инерции.
Для проверки общей теории относительности, которая основывалась на очень небольшом числе эмпирических фактов и представляла собой продукт чисто умозрительных рассуждений, Эйнштейн указал на три возможных эффекта. Первый состоит в дополнительном вращении или смещении перигелия Меркурия. Речь идет о давно известном явлении, в свое время открытом французским астрономом Леверье. Оно заключается в том, что ближайшая к Солнцу точка эллиптической орбиты Меркурия смещается за 1 тысячу лет на 43 дуговые секунды. Эта цифра превышает значение, следующее из ньютоновского закона тяготения. Теория Эйнштейна объясняет его как прямое следствие изменения структуры пространства, вызванное Солнцем. Второй эффект состоит в искривлении световых лучей в поле тяготения Солнца. Третий эффект – релятивистское «красное смещение». Оно заключается в том, что спектральные линии света, испускаемого очень плотными звездами, смещены в «красную» сторону, т.е. в сторону больших длин волн, по сравнению с их положением в спектрах тех же молекул, находящихся в земных условиях. Смещение объясняется тем, что сильное гравитационное воздействие уменьшает частоту колебаний световых лучей. Красное смещение было проверено на спутнике Сириуса – звезды с очень большой плотностью, а затем и на других звездах – белых карликах. Впоследствии оно было обнаружено и в поле земного тяготения при измерениях частоты g -квантов с помощью эффекта Мёссбауэра.
Всего через год после опубликования работы по общей теории относительности Эйнштейн представил еще одну работу, имеющую революционное значение. Поскольку не существует пространства и времени без материи, т.е. без вещества и поля, отсюда с необходимостью следует, что Вселенная должна быть пространственно конечной (идея замкнутой Вселенной). Эта гипотеза находилась в резком противоречии со всеми привычными представлениями и привела к появлению целого ряда релятивистских моделей мира. И хотя статическая модель Эйнштейна оказалась в дальнейшем несостоятельной, основная ее идея – замкнутости – сохранила силу. Одним из первых, кто творчески продолжил космологические идеи Эйнштейна, был советский математик А.Фридман. Исходя из эйнштейновских уравнений, он в 1922 пришел к динамической модели – к гипотезе замкнутого мирового пространства, радиус кривизны которого возрастает во времени (идея расширяющейся Вселенной).
В 1916–1917 вышли работы Эйнштейна, посвященные квантовой теории излучения. В них он рассмотрел вероятности переходов между стационарными состояниями атома (теория Н.Бора) и выдвинул идею индуцированного излучения. Эта концепция стала теоретической основой современной лазерной техники.
Середина 1920-х годов ознаменовалась в физике созданием квантовой механики. Несмотря на то что идеи Эйнштейна во многом способствовали ее становлению, вскоре обнаружились значительные расхождения между ним и ведущими представителями квантовой механики. Эйнштейн не мог примириться с тем, что закономерности микромира носят лишь вероятностный характер (известен его упрек, адресованный Борну, в том, что тот верит «в Бога, играющего в кости»). Эйнштейн не считал статистическую квантовую механику принципиально новым учением, а рассматривал ее как временное средство, к которому приходится прибегать, пока не удается получить полное описание реальности. На Сольвеевских конгрессах 1927 и 1930 разгорелись жаркие, полные драматизма дискуссии между Эйнштейном и Бором по поводу интерпретации квантовой механики. Эйнштейн не смог убедить ни Бора, ни более молодых физиков – Гейзенберга и Паули. С тех пор он следил за работами «копенгагенской школы» с чувством глубокого недоверия. Статистические методы квантовой механики казались ему «невыносимыми» с теоретико-познавательной и неудовлетворительными с эстетической точки зрения. Начиная со второй половины 1920-х годов Эйнштейн уделял много времени и сил разработке единой теории поля. Такая теория должна была объединить электромагнитное и гравитационное поля на общей математической основе. Однако те несколько работ, которые он опубликовал по этому вопросу, не удовлетворили его самого.
Между тем политическая ситуация в Германии становилась все более напряженной. К началу 1920 относятся первые организованные выходки против ученого. В феврале реакционно настроенные студенты вынудили Эйнштейна прервать лекцию в Берлинском университете и покинуть аудиторию. Вскоре началась планомерная кампания против создателя теории относительности. Ею руководила группа антисемитов, которая выступала под вывеской «Рабочее объединение немецких естествоиспытателей для сохранения чистой науки»; одним из ее основателей был гейдельбергский физик Ф.Ленард. В августе 1920 «Рабочее объединение» организовало в зале Берлинской филармонии демонстрацию против теории относительности. Вскоре в одной из газет появился призыв к убийству ученого, а спустя несколько дней в немецкой прессе были напечатаны сообщения, что Эйнштейн, оскорбленный травлей, намеревается покинуть Германию. Ученому была предложена кафедра в Лейдене, но он отказался, решив, что отъезд был бы предательством по отношению к тем немецким коллегам, которые его самоотверженно защищали, прежде всего к Лауэ, Нернсту и Рубенсу. Однако Эйнштейн выразил готовность принять звание экстраординарного почетного профессора в нидерландском Королевском университете, и голландская «выездная» профессура оставалась за ним вплоть до 1933.
Антисемитская травля в Берлине оказала существенное влияние на отношение Эйнштейна к сионизму. «Пока я жил в Швейцарии, я никогда не сознавал своего еврейства, и в этой стране не было ничего, что влияло бы на мои еврейские чувства и оживляло бы их. Но все изменилось, как только я переехал в Берлин. Там я увидел бедствия многих молодых евреев. Я видел, как их антисемитское окружение делало невозможным для них добиться систематического образования... Тогда я понял, что лишь совместное дело, которое будет дорого всем евреям в мире, может привести к возрождению народа». Таким делом ученый полагал создание независимого еврейского государства. Вначале он счел необходимым поддержать усилия по созданию Еврейского университета в Иерусалиме, что побудило его предпринять совместную поездку по США с главой сионистского движения, химиком Х.Вейцманом. Поездка должна была содействовать пропаганде сионистской идеи и сбору средств для университета. В США Эйнштейн прочел ряд научных докладов, в том числе в Принстонском университете.
В марте 1922 Эйнштейн отправился с лекциями в Париж, а осенью снова предпринял большую зарубежную поездку – в Китай и Японию. На обратном пути он впервые посетил Палестину. В Иерусалимском университете Эйнштейн рассказывал о своих исследованиях по теории относительности, беседовал с первыми еврейскими переселенцами. После 1925 Эйнштейн не предпринимал дальних путешествий и жил в Берлине, совершая лишь поездки в Лейден для чтения лекций, а летом в Швейцарию, на побережье Северного или Балтийского моря. Весной 1929 по случаю пятидесятилетия ученого магистрат Берлина подарил ему участок лесистой местности на берегу Темплинского озера. В просторном, удобном доме Эйнштейн проводил много времени. Отсюда он уплывал на парусном ялике, часами курсируя по озерам.
Начиная с 1930 Эйнштейн проводил зимние месяцы в Калифорнии. В Пасаденском технологическом институте ученый читал лекции, в которых рассказывал о результатах своих исследований. В начале 1933 Эйнштейн находился в Пасадене, и после прихода Гитлера к власти никогда более не ступал на немецкую землю. В марте 1933 он заявил о своем выходе из Прусской Академии наук и отказался от прусского гражданства.
С октября 1933 Эйнштейн приступил к работе в Принстонском университете, а вскоре получил американское гражданство, одновременно оставаясь гражданином Швейцарии. Ученый продолжал свои работы по теории относительности; большое внимание уделял попыткам создания единой теории поля.
Находясь в США, ученый старался любыми доступными ему средствами оказывать моральную и материальную поддержку немецким антифашистам. Его очень беспокоило развитие политической ситуации в Германии. Эйнштейн опасался, что после открытия деления ядра Ганом и Штрассманом у Гитлера появится атомное оружие. Тревожась за судьбу мира, Эйнштейн направил президенту США Ф.Рузвельту свое знаменитое письмо, которое побудило последнего приступить к работам по созданию атомного оружия. После окончания Второй мировой войны Эйнштейн включился в борьбу за всеобщее разоружение. На торжественном заседании сессии ООН в Нью-Йорке в 1947 он заявил об ответственности ученых за судьбы мира, а в 1948 выступил с обращением, в котором призывал к запрещению оружия массового поражения. Мирное сосуществование, запрещение ядерного оружия, борьба против пропаганды войны – эти вопросы занимали Эйнштейна в последние годы его жизни не меньше, чем физика.
Умер Эйнштейн в Принстоне (США) 18 апреля 1955. Его прах был развеян друзьями в месте, которое должно навсегда остаться неизвестным.
Загрузка...
