Palju õnne sünnipäevaks, Albert Einstein

Albert Einstein 1947. aastal Wikimedia Commonsi vahendusel.

14. märts 1879. See on Albert Einsteini sünniaastapäev.

Einstein sündis Saksamaal Ulmis, kus onu - insener Jakob Einstein - tutvustas talle teadust ja matemaatikat. 17-aastaselt õppis ta Šveitsi polütehnilises instituudis pärast eelmisel aastal sisseastumiseksami ebaõnnestumist. Ta lõpetas 1900. aastal ja 1902. aastal sai temast noorem patendi eksamineerija Šveitsi patendiametis Šveitsis Bernis, kus ta spetsialiseerus elektriseadmetele.

1905. aastat hakati nimetama Einsteini ime-aastaks . Ta oli 26-aastane ja avaldas sel aastal neli füüsika ümber kujundanud artiklit.

Albert Einstein 1904. aastal 25-aastaselt.

Fotoelektriline efekt. Esimene selgitas, mida nimetatakse fotoelektriliseks efektiks - mis on tänapäevase elektroonika üks aluseid -, mille praktilisi rakendusi on ka televisioon. Tema raamat fotoelektriliste efektide kohta aitas sillutada teed kvantmehaanikale, leides, et valgus on nii osake kui ka laine . Selle töö eest pälvis Einstein hiljem füüsika Nobeli preemia.

Browni liikumine. Veel üks 1905. aasta paber, mis oli seotud Browni liikumisega. Selles väitis Einstein, et vedelikus sisalduvate osakeste näiliselt juhuslik liikumine (Browni liikumine) oli aatomite ja molekulide liikumise ennustatav, mõõdetav osa. See aitas luua soojuse kineetilise molekulaarse teooria, mis ütleb, et kui midagi kuumutada, hakkavad selle molekulid vibreerima. Samal ajal andis Einstein lõpliku kinnituse, et aatomid ja molekulid on tegelikult olemas.

Spetsiaalne relatiivsus. Ka 1905 avaldas Einstein oma suhtelisuse teooria. Enne seda tundusid ruum, aeg ja mass absoluutsed - kõigi jaoks ühesugused. Einstein näitas, et erinevad inimesed tajuvad massi, ruumi ja aega erinevalt, kuid need mõjud ilmnevad alles siis, kui hakkate liikuma peaaegu valguse kiirusel. Siis leiate näiteks, et aeg kiiresti liikuval kosmoselaeval aeglustub, samal ajal kui laeva mass suureneb. Einsteini sõnul oleks valguse kiirusel liikuval kosmoselaeval mass lõpmatu ja ka lõpmatu massiga kehal on lõpmatu vastupidavus liikumisele. Ja sellepärast ei saa miski kiirendada kiiremini kui kiirus . Einsteini erilise relatiivsustegevuse tõttu peetakse valgust ruumi, aja ja mateeria väärtuste muutuvas universumis absoluudiks.

Mass-energia ekvivalent. 1905. Aasta neljas paber väitis, et mass ja energia on samaväärsed. Võib-olla teate midagi sellest tööst Einsteini kuulsas võrrandis E = mc 2 . See võrrand tähendab, et energia (E) on võrdne massiga (m), mis on korrutatud ruudu valguse kiirusega (c). Kõlab lihtsalt? Omamoodi on. See tähendab, et mateeria ja energia on üks ja sama asi. See on ka väga sügav, osaliselt seetõttu, et valguse kiirus on tohutu arv. Nagu nähtub võrrandist, saab väikese koguse massi muundada suureks energiakoguseks ... nagu aatomipommides. Muide, see sama massi muundamine energiaks põhjustab tähtede sära.

Einstein näitas oma üldises relatiivsusteoorias, et mateeria põhjustab ruumi kõverdumist, nagu näiteks sellel tähevalguse painutamisel päikese raskuse poolt.

Kuid Einstein ei peatunud sellel. Juba 1911. aastal oli ta ennustanud, et suure massi, näiteks tähe lähedal mööduv valgus paindub. See idee viis tema üldise relatiivsusteooriani 1916. aastal. Selles artiklis loodi kaasaegne gravitatsiooniteooria ja anti meile kõverjooneline ruum . Einstein näitas näiteks, et väikesed massid, nagu näiteks planeedid, moodustavad ruumis aegseid tuhmi, mis peaaegu ei mõjuta tähevalguse teed. Kuid suured massid, näiteks tähed, loovad mõõdetavalt kõverdatud ruumi.

Fakt, et meie päikese ümber olev kumerus oli mõõdetav, lasid teistel teadlastel Einsteini teooriat tõestada. Aastal 1919 pildistasid kaks Arthur Eddingtoni korraldatud ekspeditsiooni päikese lähedal tähed, mis tehti päikesevarjutuse ajal nähtavaks. Nende tähtede nihkumine nende tegeliku asendi suhtes taevasfääril näitas, et päikese gravitatsioon põhjustab ruumi kõverust nii, et päikese lähedal liikuv tähevalgus on algsest teest painutatud. See tähelepanek kinnitas Einsteini teooriat ja muutis Einsteini perekonnanimeks.

Huvitav on see, et Einsteini teooriad sisaldasid elemente, mida ta ise ei suutnud aktsepteerida. Mõnes mõttes oli ta vallanud, et murda liiga palju Newtoni / Maxwelliani teooriatest, millele tema töö rajati.

Ta ei aktsepteerinud kunagi mõnda kvantmehaanika ettekirjutust, näiteks määramatuse ideed. 1920. aastate lõpuks olid kvantmehaanika liikunud kaasaegse füüsika esirinnas, kuid Einstein ei aktsepteerinud kunagi paljusid uusi teooriaid täielikult. Ta kuulutas:

Jumal ei mängi täringuid.

Samuti soovitas Einsteini 1916. aasta teooria, et universum peaks kas laienema või kahanema. Einstein ei suutnud selle mõttega nõustuda ja nii viis ta 1917. aastal oma teooriasse kosmoloogilise konstandi, mis võimaldaks universumil paigal seista. 1929. aastal hankis Edwin Hubble aga vaatluslikke tõendeid selle kohta, et universum tõepoolest laieneb. Einstein oli sunnitud oma teooria üle vaatama. Ta nimetas kosmoloogilise konstandi tutvustamist oma suurimaks veaks.

See Einsteini legendi osa illustreerib võib-olla tema globaalse populaarsuse põhjust. Suur geenius võis universumi mehhanisme ette kujutada viisil, mis paljudel meist on raskusi isegi haarata. Tema kujutlusvõime andis talle vastused küsimustele, mida enamik meist ei mõtleks küsida.

Ometi oli ta kalduvus eelarvamustele ja nõrkustele ning seeläbi täielikult inimlik ... nagu ka meie kõik teised.

Alumine rida: Albert Einstein sündis 14. märtsil 1879. Ta avaldas oma eriala relatiivsusteooria 1905. aastal ja üldise relatiivsusteooria 1916. Tema töö piiras mitme varasema teaduse sajandi tööd ... ja käivitas tänapäevase füüsika.