Главная Эйнштейн Альберт
Эйнштейн Альберт (14.03.1879-18.04.1955) — выдающийся физик-теоретик, один из создателей современной физики. Родился в Ульме (ныне ФРГ). Четырнадцати лет переехал в Швейцарию, где окончил Цюрихский политехникум (1900). В 1902-08 работал экспертом в патентном бюро в Берне, в 1909 — 13 — профессор Цюрихского политехникума (в 1911 — профессор Немецкого университета в Праге), в 1914—33 — профессор Берлинского университета и директор Института физики. После установления власти фашистов подвергся преследованиям и был вынужден покинуть Германию. В 1933 переехал в США, где до конца жизни работал в Принстонском институте перспективных исследований. Создатель специальной и общей теорий относительности, коренным образом изменивших представления о пространстве, времени и материи. По словам В. И. Ленина, является одним из «великих преобразователей естествознания».
В 1905 в статье «К электродинамике движущихся тел» разработал основы специальной теории относительности, изложив новые законы движения, которые обобщали ньютоновские и переходили в них в случае малых скоростей тел, когда v << c. В основу своей теории положил два постулата: специальный принцип относительности, являющийся обобщением механического принципа относительности Галилея на любые физические явления (в любых инерциальных системах все физические процессы — механические, электрические, тепловые, оптические и др. — протекают одинаково), и принцип постоянства скорости света в вакууме (скорость света в вакууме не зависит от движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех направлениях, т. е. одинакова во всех инерциальных системах и равна 3 * 1010 см/с). Оба постулата и теория, построенная на их основе, привели к ломке многих установившихся классических понятий (абсолютное пространство, абсолютное время), заставили пересмотреть ряд основных положений классической физики Ньютона, установили новый взгляд на мир, новые пространственно-временные представления (относительность длины, времени, одновременности событий).
Однако эта теория не отбросила совсем закономерностей, установленных классической механикой, а уточнила их в случае движения со скоростями, соизмеримыми со скоростью света в вакууме. Исходя из своей теории, в том же 1905 открыл закон взаимосвязи массы и энергии. Показал, что масса является мерой энергии, заключенной в телах. Это соотношение Эйнштейна (Е = mс2) лежит в основе расчета энергетического баланса ядерных реакций. в основе всей ядерной физики. Все положения и выводы специальной теории относительности ярко подтвердились в многочисленных опытах, она стала мощным инструментом в физических исследованиях, в частности в физике микромира. Значительна роль Эйнштейна и в создании квантовой теории. Если М. Планк (1900) квантовал лишь энергию материального осциллятора, то Эйнштейн ввел в 1905 представление о дискретной, квантовой структуре самого светового излучения, рассматривая последнее как поток квантов света, или фотонов (фотонная теория света).
Таким образом, Эйнштейну принадлежит теоретическое открытие фотона, экспериментально обнаруженного в 1922 А. Комптоном. Исходя из квантовой теории света, объяснил такие явления, как фотоэффект (закон Эйнштейна для фотоэффекта), правило Стокса для флюоресценции, фотоионизацию и др., которые не могла объяснить электромагнитная теория света (Нобелевская премия, 1921). В 1907 распространил идеи квантовой теории на физические процессы, непосредственно не связанные со светом. В частности, рассмотрев тепловые колебания атомов в твердом теле и использовав идеи квантовой теории, объяснил уменьшение теплоемкости твердых тел при понижении температуры, разработав первую квантовую теорию теплоемкости твердых тел (1907). В 1909 впервые рассмотрел корпускулярно-волновой дуализм для излучения, а также флуктуации энергии равновесного излучения, получив формулу для флуктуации энергии. В 1912 установил основной закон фотохимии: каждый поглощенный фотон вызывает одну элементарную фотореакцию (закон Эйнштейна).
Предсказал в 1916 явление индуцированного излучения, ввел вероятности спонтанного и вынужденного излучений (коэффициенты Эйнштейна). В статистической физике развил в 1905 молекулярно-статистическую теорию броуновского движения, в 1924—25 создал квантовую статистику частиц с целым спином (статистика Бозе — Эйнштейна). В 1915 предсказал и совместно с В. де Гаазом экспериментально обнаружил эффект изменения механического момента при намагничивании тела (эффект Эйнштейна — де Гааза).
В 1915 завершил создание общей теории относительности, или современной релятивистской теории тяготения, установившей связь между пространством-временем и материей. К ее созданию Эйнштейна привел анализ известного факта, что отношение инертной массы тела к гравитационной одинаково для всех тел (принцип эквивалентности). Этот принцип вместе с принципом относительности лег в основу общей теории относительности, объяснившей сущность тяготения, состоящую в изменении геометрических свойств, искривлении четырехмерного пространства — времени вокруг тел, которые образуют поле (любая масса влияет на метрику окружающего пространства). Вывел уравнение, описывающее поле тяготения — уравнение Эйнштейна (в 1915 общекова-риантные уравнения гравитационного поля получил также Д. Гильберт). Для проверки своей теории предложил три эффекта: искривление светового луча в.поле тяготения Солнца, смещение перигелия Меркурия и гравитационное красное смещение. Эти эффекты, как показали последующие эксперименты, действительно существуют и количественно правильно предсказывались общей теорией относительности.
В 1916 постулировал гра-витапионные волны и в 1918 вывел формулу для мощности гравитационного излучения. Общая теория относительности обусловила бурное развитие космологии как науки. Исходя из этой теории, Эйнштейн в 1917 предложил новую модель Вселенной, согласно которой Вселенная представляет замкнутое трехмерное пространство (трехмерную сферу) конечного объема и неизменна во времени. Однако эта модель не соответствует действительности, поскольку Вселенная нестационарна, она расширяется. Впервые это теоретически показал А. А. Фридман, а в 1929 было подтверждено наблюдениями (явление разбегания галактик).
Начиная с 1933, работы Эйнштейна были посвящены вопросам космологии и единой теории поля. Однако попытки построить такую теорию окончились неудачей. В работах Эйнштейна поднят ряд гносеологических проблем, но его философские взгляды не всегда последовательны. Член многих академий наук и научных обществ, в частности иностранный член АН СССР (1926).
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:
Социальные комментарии Cackle
|
