АЛЬБЕРТ ЭЙНШТЕЙН: БИОГРАФИЯ И ВКЛАД В НАУКУ - ARTE - 2024

Альберт Эйнштейн (1879-1955) был физиком-теоретиком немецкого происхождения и одним из самых важных ученых 20 века. Он разработал теорию относительности, которая была одной из важнейших основ для развития современной физики. В 1921 году он получил Нобелевскую премию по физике за открытие закона фотоэлектрического эффекта. Вклад Эйнштейна в науку, и в частности в физику, сделал его одним из самых признанных людей своего времени.

Самой популярной работой Эйнштейна была работа об эквивалентности энергии и массы: E = mc ² , одно из самых признанных уравнений в мире. Он пришел к этой формуле в 1905 году, когда жил в Берне. Позже, в 1917 году, Эйнштейн исследовал свойства света, в этих исследованиях он нашел основы своего закона фотоэлектрического эффекта. Затем он применил свою общую теорию к модели структуры всей вселенной.

Авторы: Андервуд и Андервуд, Нью-Йорк, через Wikimedia Commons

В 1896 году он отказался от своего немецкого гражданства и несколько лет спустя подал заявление на получение швейцарского гражданства, которое он получил в 1901 году. Тем временем Эйнштейн учился в Федеральной политехнической школе, диплом которой получил в 1900 году.

С 1912 г. он начал работать профессором теоретической физики в Цюрихском университете и занимал эту должность примерно два года. Итак, он был избран в Прусскую академию наук и переехал в Берлин.

Относительность, Аллея идей Берлин. Линхард Шульц, через Wikimedia Commons

Когда Адольф Гитлер прибыл в канцелярию Германии, Альберт Эйнштейн был в Соединенных Штатах Америки; Вот почему он решил не возвращаться в свою страну, поскольку антисемитизм, исповедуемый нацистским режимом, представлял опасность для его целостности.

В 1940 году он получил американское гражданство. Вскоре после этого, когда вступление Америки в вооруженный конфликт Второй мировой войны было неизбежным, Эйнштейн связался с президентом Франклином Д. Рузвельтом, чтобы сообщить ему, что Германия может разрабатывать очень разрушительное оружие.

Эта информация послужила толчком к запуску Манхэттенского проекта. Однако Эйнштейн никогда не думал, что ядерная энергия должна использоваться для войны, даже вместе с Бертраном Расселом он разработал манифест, в котором говорил о ее опасностях.

С тех пор, как он поселился в Соединенных Штатах Америки и до последних дней жизни, Альберт Эйнштейн работал в Институте перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси.

Он является одним из самых известных ученых в истории, и его имя до сих пор известно большей части населения Запада.

биография

Ранние года

Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 года в Ульме, городе, который принадлежал королевству Вютемберг тогдашней Германской империи. Он был евреем по происхождению, его отца звали Герман Эйнштейн, он занимался бизнесом и инженерным делом. Его матерью была Полина Кох.

Альберт Эйнштейн в возрасте трех лет, Wikimedia Commons

Через год после рождения Альберта Эйнштейна его отец получил возможность основать компанию в Мюнхене, которая отвечала за производство электронных устройств, работающих на постоянном токе.

У него была сестра по имени Мария, которая была на два года младше его. Родители Эйнштейна не были религиозными деятелями, поэтому его домашнее воспитание не повлияло на его раннюю религиозную преданность.

Постепенно он отделился от своих догматических убеждений, когда понял, что то, что он читал в научных книгах, явно противоречило тому, что он узнал из религиозных писаний.

Эйнштейн и его сестра в 1886 году, через Wikimedia Commons

Когда он узнал о геометрии, он был очарован наукой. Его интерес подогревали беседы с Максом Талмудом, который служил своего рода наставником для молодого Альберта, поскольку он говорил с ним о математике и философии.

Из-за финансовых проблем Герману, отцу Альберта, пришлось переехать в Италию вместе с остальной семьей, так как он нашел там работу. Однако он оставил мальчика в Мюнхене, чтобы закончить учебу.

молодежь

К удивлению родителей, Альберт Эйнштейн воссоединился со своей семьей в Павии. Он получил разрешение, подписанное врачом, и поехал к ним снова, так как не был удовлетворен ни школой, ни ее методами обучения.

Вопреки распространенному мнению, Эйнштейн был блестящим специалистом в математике и физике с самого раннего возраста, даже достигнув уровня, намного превосходящего уровень мальчиков его возраста.

В 1895 году он решил поступить в Федеральную политехническую школу Цюриха, он не смог поступить в нее, но его оценки по физике и математике были настолько хороши, что ему рекомендовали закончить среднюю школу в Арау, Швейцария.

Альберт Эйнштейн в 16 лет, с картины Готфрида Вольфсгрубера (1859 -), через Wikimedia Commons

В следующем году он сдал экзамен, после чего получил аттестат о среднем образовании. Позже Эйнштейн решил поступить на четырехлетний курс в Федеральную политехническую школу Цюриха, где получил диплом учителя математики и физики.

Среди своих одноклассников он встретил молодую женщину по имени Милева Марич, которая была единственной женщиной в комнате. Позже эта девушка стала девушкой Эйнштейна.

В течение этого времени они проводили много времени вместе, обсуждая физику, поэтому возникли слухи о том, была ли ранняя работа Эйнштейна совместной с Марич, но эта теория никогда не подтверждалась доказательствами.

Брак

Из писем, которые были обнаружены после смерти Эйнштейна, стало известно, что у них с Маричем родилась дочь в 1902 году. Однако что случилось с девушкой, неизвестно. Он родился, когда мать была в доме своих родителей в Нови-Саде.

В январе 1903 года Марич и Эйнштейн поженились, и в следующем году в Берне, Швейцария, родился их сын Ганс Альберт Эйнштейн. Шесть лет спустя у них родился Эдуард, родившийся в Цюрихе. В 1914 году они переехали в Берлин.

Милева Марич и Альберт Эйнштейн, через Wikimedia Commons

Пара рассталась, когда Марич узнал, что Эйнштейн был влюблен в свою троюродную сестру Эльзу. Официальный развод был получен 14 февраля 1919 года, но некоторое время они были разлучены.

Их младшему сыну был поставлен диагноз шизофрения примерно в 20 лет, и он находился под опекой Марич, а затем в специальных центрах. Когда его мать умерла, мальчику пришлось остаться в приюте.

В том же году, когда он развелся, он снова женился на Эльзе Левенталь, но они были вместе с 1912 года. Альберт Эйнштейн и Эльза были двоюродными братьями по отцу и матери.

Патентное бюро

Через год после его окончания в 1901 году Альберт Эйнштейн получил швейцарское гражданство, но проблемы со здоровьем не позволили ему пройти военную службу нации.

Он пытался устроиться на преподавательскую должность, но безуспешно ни в одном из мест, куда подал заявку. Вместо этого он пошел работать в Федеральное ведомство интеллектуальной собственности, где патенты были выданы в городе Берн.

Его работа заключалась в изучении заявок, которые вводили изобретатели. В то время Эйнштейн стал экспертом в механике этих артефактов. Особенно это касалось передачи электрических сигналов и электромеханической синхронизации.

Эйнштейн c. 1903 г. (справа). Эмиль Волленвейдер и Зон (Берн) (р. 18.03.1849 Aeugst ZH; ум. 12.05.1921, Берн, BE), через Wikimedia Commons

В 1902 году скончался отец Альберта, Герман Эйнштейн. Это был тяжелый удар в жизни ученого, который всегда сожалел о смерти отца, пока он еще не добился успехов в своей профессии.

В это время небольшая группа начала обсуждать науку и философию вместе с другими интеллектуалами. В то же время он продолжал работать над личными расследованиями, вопросы которых подпитывались тем, что он видел применимыми в своей работе.

Научные начинания

В 1900 году в специализированном журнале Annalen der Physik была опубликована его первая работа, посвященная феномену капиллярности. Однако позже он понял, что то, что он предложил, было неправильным, и заявил, что это бесполезно.

Спустя годы Альберт Эйнштейн завершил диссертацию, названную им «Новое определение молекулярного измерения». Таким образом он получил докторскую степень в Цюрихском университете в 1905 году, его научным руководителем был Альфред Кляйнер.

Это было началом чудесного года для физика-теоретика, поскольку он опубликовал другие исследования, которые открыли двери для наиболее важных научных кругов. В то время Эйнштейну было 26 лет.

Эйнштейн c. 1905. Люсьен Чаван (1868-1942), друг Эйнштейна, когда он жил в Берне; , через Wikimedia Commons

Среди вкладов, внесенных Эйнштейном в 1905 г., были его работы по фотоэлектрическому эффекту, специальной теории относительности и эквивалентности энергии и массы.

Хотя другие обращались к теме специальной теории относительности, новшеством в работе Эйнштейна было признание ее универсальным законом природы. Теория, предложенная Эйнштейном, была подтверждена одним из величайших ученых того времени Максом Планком.

С тех пор карьера Альберта Эйнштейна в науке резко выросла.

Карьера в Европе

После завоевания популярности Эйнштейн начал получать приглашения работать в различных европейских учебных заведениях. В 1908 году Альберт Эйнштейн начал работать в Бернском университете, где проработал год.

Затем он поступил в Цюрихский университет в качестве адъюнкт-профессора теоретической физики в 1909 году. Оттуда он отправился в Прагу, которая тогда входила в состав Австро-Венгерской империи, в 1911 году. Затем он принял австрийское гражданство, чтобы работать профессором университета.

Это время было плодотворным для работ Эйнштейна, написавшего более дюжины исследований на разные темы. В следующем году он вернулся в Цюрих, где два года проработал в своей альма-матер, Федеральной политехнической школе Цюриха.

В 1913 году Альберт Эйнштейн стал членом Прусской академии наук. Кроме того, он занимал пост директора Физического института кайзера Вильгельма, работа над которым еще продолжалась и который был реализован в 1917 году.

С 1914 года он поступил на факультет Берлинского университета, города, который с тех пор стал его резиденцией. Два года спустя Эйнштейн стал президентом Немецкого физического общества.

Эйнштейн в Берлине в 1920 г., через Wikimedia Commons

В 1921 году Альберту Эйнштейну была присуждена Нобелевская премия по физике. Признание получил за открытие закона фотоэффекта. Оттуда он получил членство в различных научных обществах по всей Европе.

Первые поездки

Альберт Эйнштейн впервые ступил на американскую землю в 1921 году. В том же году он участвовал в мероприятиях, организованных университетами Колумбии и Принстона. Кроме того, он посетил Белый дом вместе с представителями Национальной академии наук.

Находясь в США, Эйнштейн остался очень доволен. Он думал о своих людях, что они были людьми хорошего обращения, что они смотрели на жизнь с энтузиазмом и что они не завидовали. Похоже, это впечатление отличалось от того, что он думал до встречи с американцами.

Альберт и Эльза в Нью-Йорке, 1921 год. Коллекция Харриса и Юинга, через Wikimedia Commons

После пребывания в Америке Эйнштейн вернулся на Старый континент и сделал остановку в Великобритании, где его принял Ричард Холдейн. Там он встретил других ученых и предстал перед Королевским колледжем в Лондоне.

Год спустя, в 1922 году, Эйнштейн продолжил шестимесячное турне по Азии и Палестине. В Японии он читал лекции и встречался с императорами в Императорском дворце на глазах у тысяч людей, собравшихся для участия в митинге.

В 1923 году он был в Испании и был награжден дипломом, которым король Альфонсо XIII назначил его членом Академии испанских наук.

Ярость, вызванная поездками Эйнштейна по всему миру, была впечатляющей. Кроме того, его приняли почти как официальный дипломатический визит, а не как ученого, к нему относились с почестями и были отмечены как за его научный вклад, так и за его поддержку мирных целей.

НАС

К началу 1930-х годов Альберт Эйнштейн уже стал научной суперзвездой. Его узнали как те, кто имел какое-то отношение к делу, так и те, кто не имел к нему никакого отношения.

В декабре 1930 года он снова посетил Соединенные Штаты Америки, где работал в Калифорнийском технологическом институте. По прибытии на американскую землю его засыпали приглашениями на светские мероприятия и интервью по всей стране.

Он встретился с редакцией New York Times и отправился в Метрополитен-опера в Большом Яблоке. Затем он получил ключи от города от мэра Джимми Уокера и встретился с представителями науки в городе.

Эйнштейн и Чарльз Чаплин в 1931 году. Издатель: Photoplay Publishing, через Wikimedia Commons

Затем он прибыл в то, что было его первоначальным пунктом назначения, Калифорнию. Там он подружился с известными деятелями науки, такими как Роберт Милликен. В равной степени он встречал выдающихся художников, таких как Чарльз Чаплин, с которыми он очень хорошо ладил.

ссыльный

В 1933 году, когда нацистский режим в Германии усилился, Альберт Эйнштейн посетил Соединенные Штаты Америки. Ученый не счел нужным возвращаться в Германию.

Евреи подвергались гонениям со стороны правительства Адольфа Гитлера. Многие коллеги Эйнштейна, исповедующие иудаизм или происходившие из еврейских семей, были уволены с университетских должностей.

Тексты, написанные Эйнштейном, были включены в сожжения книг, организованные нацистской партией. Кроме того, фото Альберта Эйнштейна было опубликовано в немецком политическом журнале с сообщением «Его еще не повесили», а также наградой за его голову.

В 1933 году Эйнштейн какое-то время находился в Бельгии. Оттуда он отправился в Англию, где познакомился с Уинстоном Черчиллем, Остин Чемберлен и Ллойд Джорджем. Он потребовал, чтобы немецкие еврейские ученые были спасены от нацизма и размещены в Англии.

Черчилль ответил положительно и приветствовал предложение Эйнштейна. Позже политик сказал, что благодаря этому технологическое качество союзников повысилось, а качество Германии снизилось.

Эйнштейн в 1933 году. Акме, через Wikimedia Commons

Эйнштейн сделал то же самое с другими главами государств, такими как премьер-министр Турции, благодаря этим усилиям было спасено около 1000 жизней евреев.

В конце 1933 года Альберт Эйнштейн принял предложение Института перспективных исследований в Принстоне и оставался связанным с этим институтом более двух десятилетий, вплоть до своей смерти.

Манхэттенский проект

В 1939 году Лео Сцилард хотел предупредить правительство Соединенных Штатов о возможности того, что немецкие ученые работают над созданием ядерной бомбы. Однако сначала на это не обратили внимания, поэтому он решил обратиться к Эйнштейну.

Затем двое ученых решили написать письмо президенту страны Франклину Д. Рузвельту об опасности для человечества, которая могла представлять тот факт, что эта технология была только у Гитлера.

Многие считают, что именно из-за участия Эйнштейна в процессе отчетности по ядерному оружию Соединенные Штаты начали серьезно относиться к этим исследованиям, и Манхэттенский проект был запущен в 1942 году.

Хотя Эйнштейн сожалел о том, что рекомендовал создать ядерное оружие, его успокаивал тот факт, что оно не достигло нацистов первыми, в то время как остальной мир был незащищен.

В последние годы

В 1940 году Альберт Эйнштейн получил американское гражданство. Его видение преимуществ американского общества в таких вопросах, как меритократия, всегда сопровождало его. Однако он пытался бороться с расизмом, который считал одним из величайших зол страны.

Он был членом Национальной ассоциации по улучшению положения цветных людей, в которой продвигались права афроамериканцев. Он также был удостоен почетной степени Университета Линкольна в Пенсильвании.

Фотография Орена Джека Тернера, Принстон, Нью-Джерси, через Wikimedia Commons.

В последние годы жизни Эйнштейн был немного изолирован, главным образом потому, что большую часть своего времени он посвящал двум исследованиям, которые в то время не пользовались популярностью и которые он не мог завершить.

Во-первых, попытаться доказать ошибочность квантовой теории Бора с помощью различных тестов. А вторым были его попытки открыть единую теорию поля.

Смерть

Альберт Эйнштейн скончался 17 апреля 1955 года в возрасте 76 лет в Принстоне, штат Нью-Джерси. Ученый страдал внутренним выпотом из-за аневризмы брюшной аорты. Эйнштейна ранее лечили, чтобы предотвратить это.

Во втором случае физик снова отказался войти в операционную, заявив, что его вклад в мир уже был сделан и что его время пришло, поскольку он не хотел поддерживать искусственную жизнь.

Он провел свои последние минуты, пытаясь закончить речь, которую он должен был произнести по случаю седьмой годовщины государства Израиль. Однако он скончался, не успев закончить последнее задание.

Мозг Альберта Эйнштейна был извлечен и сохранен без разрешения родственников ученого в надежде, что в будущем его можно будет изучить, чтобы выяснить, что сделало его таким блестящим. Его останки были кремированы, и семья утилизировала их в неизвестном месте.

Среди исследований, проведенных на мозге Эйнштейна, есть одно, в котором утверждается, что глиальные клетки, из которых нейроны получают пищу, были лучшего качества в левом полушарии.

Нижняя теменная доля в случае Эйнштейна также оказалась на 15% шире, чем в среднем. Эта область связана с математическими рассуждениями.

Научный вклад

Работа Альберта Эйнштейна была не только плодотворной, но и бесценной для физики. Считается, что он был очень продвинутым по отношению к своим современникам, так что некоторые его работы не были сразу рассмотрены.

Другая работа гарантировала ему место в мировой истории, а также известность и престиж при жизни. Эйнштейн получил Нобелевскую премию по физике в 1921 году за открытие закона фотоэлектрического эффекта.

Также уравнение эквивалентности энергии и массы (E = mc ² ) вышло за рамки работ этого ученого, родом из Германии, но чей вклад был глобальным.

Его вклад привел к созданию современной космологической модели. Благодаря их вкладу были выдвинуты теории о явлениях, которые в настоящее время подтверждены наукой, таких как расширение Вселенной, существование черных дыр или искривление пространства в присутствии массы.

Опубликовал большой материал, в том числе книги и научные статьи. Кроме того, Эйнштейн также создал сотни текстов на другие темы, которые не имели прямого отношения к его работе.

Фотоэлектрический эффект

В 1905 году Альберт Эйнштейн выполнил работу, в которой предложил математическую модель, объясняющую испускание электронов из некоторых материалов, когда на них падает свет. Чтобы сделать это заявление, он постулировал существование «квантов» света, которые в настоящее время называются фотонами.

В своей статье, озаглавленной «Эвристическая точка зрения на производство и преобразование света», он объяснил, что кванты или частицы световой энергии производят отрыв электронов от атомов материала.

Мир хакеров, через Wikimedia Commons

Более того, его теория показала, что это отрыв зависит не от интенсивности света, а от частоты падающей световой волны. Он также показал, что существует зависящая от материала минимальная частота, ниже которой отслоение больше не проявляется.

Роберт Эндрюс Милликен экспериментально продемонстрировал этот постулат Эйнштейна в 1915 году. Благодаря этому корпускулярная теория света приобрела актуальность и, можно сказать, послужила толчком к рождению квантовой механики.

Эта работа была основной причиной, по которой Альберт Эйнштейн получил Нобелевскую премию по физике в 1921 году, в дополнение к другим его вкладам, которые в то время не имели такого значения, как фотоэлектрический эффект.

Теория специальной теории относительности

Благодаря эксперименту Майкельсона и Морли было показано, что свет может распространяться в вакууме. Одним из следствий этого является то, что скорость света не зависит от движения, а скорость света постоянна для всех наблюдателей.

Альберт Эйнштейн сформулировал теорию, в которой он заявил, что определенные законы классической физики могут изменяться в зависимости от системы координат. Другими словами, например, не существует отношения абсолютной одновременности между событиями.

Это также теоретически подтвердило результаты эксперимента Майкельсона и Морли. Таким же образом он ввел идею деформации времени и пространства, которые до этого считались чем-то неизменным.

Эйнштейна критиковали за то, что он не цитировал в своей работе других авторов, таких как Пуанкаре или Хендрик Лоренц. Однако подход Эйнштейна к проблеме отличался от того, что было заявлено ранее.

Кроме того, объяснение, которого удалось достичь Эйнштейну, было основано на фундаментальных принципах физических законов, которые выходили за рамки описания факта.

Уравнение эквивалентности массы и энергии

Используя следствия специальной теории относительности, Эйнштейн в 1905 году связал количество массы тела с «энергией покоя», которая не была механической энергией, как обычно.

Уравнение, полученное в результате этой работы, E = mc ² , сегодня является одним из самых известных, и некоторые считают, что оно может быть самым известным в истории. E обозначает энергию тела, m обозначает массу и c скорость света.

Уличное искусство на улице Сан-Луис-де-Росарио, Аргентина. Сезар Перес, через Wikimedia Commons

Эта работа показала, например, что количество энергии, испускаемой радиоактивным материалом, равно разнице масс между исходным материалом, испускаемыми частицами и полученным материалом, умноженная на квадрат скорости света.

Это была одна из основ развития ядерной энергетики, которая начала использоваться в Соединенных Штатах Америки в рамках Манхэттенского проекта, начатого в 1942 году во время Второй мировой войны.

Эйнштейн подписал письмо вместе с Лео Сцилардом, в котором предупредил тогдашнего президента Соединенных Штатов Америки о возможности того, что ядерное оружие разрабатывается немцами.

Общая теория относительности

В 1915 году Альберт Эйнштейн обнародовал свою теорию независимости от системы координат. Другими словами, он был общим, поскольку его можно было применять к статическим наблюдателям, при равномерном или ускоренном движении.

Вследствие общей теории относительности время и пространство тесно связаны и не могут быть разделены. Что дает начало концепции пространства-времени. Состоит из трех пространственных измерений: длины, высоты и ширины, а также времени.

С помощью общей теории относительности он представил альтернативу тому, что Исаак Ньютон предложил в законе всемирного тяготения. Потому что он показал, что гравитация была следствием деформации пространства-времени из-за наличия массы.

Аналогия с решеткой пространства-времени Автор Mysid, через Wikimedia Commons

Вселенная в движении

Благодаря такому подходу было предсказано, что Вселенная не является статичной, как считалось ранее, но что она должна быть динамической, поэтому она будет сжиматься или расширяться. В то время, когда он представил теорию, свидетельств этого явления не было.

Этим движением предполагалось, что Вселенная имеет начальное состояние, то есть начало. Сам Эйнштейн не верил, что Вселенная динамична; Однако Эдвин Хаббл в 1929 году опубликовал эмпирические доказательства этого факта.

Современные расчеты показывают, что возраст Вселенной близок к 14,5 миллиардам лет.

Гравитационные волны

В 1916 году Эйнштейн на основе своей общей теории относительности предсказал существование гравитационных волн. Они производятся движением больших масс с высокими скоростями в пространстве-времени. Эти волны распространяются в пространстве-времени и несут гравитационную энергию.

Существование гравитационных волн было подтверждено 100 лет спустя, в 2016 году, обсерваторией гравитационной лазерной интерферометрии (LIGO), обнаружившей гравитационные волны от слияния двух черных дыр.

Единая теория поля

В последние годы жизни Эйнштейн посвятил себя исследованию того, что он назвал единой теорией поля. С помощью которого он пытался связать электромагнитные поля с гравитационными полями.

Однако его попытки прояснить идею единого поля не увенчались успехом. Пока что исследования в этом направлении продолжаются, в рамках теории струн и теории М.

Интересные темы

Цитаты Альберта Эйнштейна.

Ссылки

1. Каку, М. (2019). Альберт Эйнштейн - биография, образование, открытия и факты. Британская энциклопедия. Доступно на: britannica.com.
2. En.wikipedia.org. (2019). Альберт Эйнштейн . Доступно на: en.wikipedia.org.
3. Исааксон, В. (2008). Эйнштейн. Детройт: Гейл Сенсагаж.
4. Калаприс, А. и Липскомб, Т. (2005). Альберт Эйнштейн . Вестпорт, Коннектикут: Greenwood Press.
5. NobelPrize.org. (2019). Альберт Эйнштейн - биографический Нобелевская премия по физике 1921 г. Доступно на: nobelprize.org.