Содержание
12 его открытий и как он их придумал, история
Даже люди, далекие от науки, знают имя Альберта Эйнштейна. Этот великий ученый внес значительный вклад в развитие научно-технического прогресса. При этом далеко не всем известно, что конкретно изобрел Эйнштейн. Самым значимым достижением великого ученого считается создание теории относительности. Однако на этом достижения исследователя не заканчиваются.
Содержание
Биография Альберта Эйнштейна
Альберт Эйнштейн – великий ученый, который считается одним из основателей современной теоретической физики. Исследователь получил Нобелевскую премию по физике и занимался общественной деятельностью.
Детские и юные годы
Альберт появился на свет 14 марта 1879 года в городе Ульме.
Вначале он учился в католической школе. В 1895 году парень приехал в Цюрих, чтобы поступить в Политехникум. Он прекрасно сдал математику. Однако Альберт не смог сделать экзамены по ботанике и французскому языку.
Тогда директор Политехникума посоветовал юноше поступить в кантональную школу Арау. В период учебы Альберт интересовался электромагнитной теорией Максвелла. В 1896 году ему все же удалось поступить в Политехникум. В этом учебном заведении Эйнштейн подружился с математиком Гроссманом.
Начало деятельности
В 1901 году вышла первая работа исследователя под названием «Следствия теории капиллярности». В этот период будущий ученый жил в нищете. Потому по протекции Гроссмана он устроился в штат Федерального Бернского Бюро патентования изобретений, в котором трудился в 1902-1909 годах. С 1904 года ученый начал сотрудничество с журналом «Анналы физики». Его задачей было написание аннотаций новостей в термодинамике.
Преподавательская деятельность
В 1909 году ученый стал профессором университета Цюриха.
В 1911 году он возглавил кафедру физики в Немецком университете в Праге. В 1912 году ученый возвратился в Цюрих и начал преподавать в родном Политехникуме. В 1913 году Эйнштейн стал главой Берлинского физического исследовательского института. Также он преподавал в университете, расположенном в Берлине.
Получение Нобелевской премии
Альберт много раз был номинирован на Нобелевскую премию по физике. В первый раз это случилось в 1910 году. Инициатором выдвижения Эйнштейна тогда стал Оствальд. Однако комитет премии с подозрением воспринял революционную теорию ученого и признал его доказательства недостаточными.
В результате Эйнштейн получил Нобелевскую премию за теорию фотоэффекта. Это случилось в 1921 году. В то время Альберт был в отъезде и не смог лично присутствовать на награждении. Потому премию за него получил посол Германии в Швеции Надольный.
Изобретения и открытия Альберта Эйнштейна
За свою жизнь Эйнштейн сделал много важных открытий и изобретений, которые внесли весомый вклад в развитие науки.
Броуновское движение
Еще в 1827 году Роберт Броун с помощью микроскопа исследовал пыльцевые зерна в воде и выявил, что они перемещаются через воду. Однако ученому не удалось установить механизмы, которые спровоцировали это движение. Эйнштейн издал работу о случайном движении частичек в жидкости. Это исследование получило название броуновского движения.
Ученому удалось детально объяснить, что движение, которое наблюдал Броун, представляет собой следствие перемещения пыльцы отдельными молекулами воды. Несмотря на то, что молекулы и атомы уже давно были теоретизированы исследователями, описание Альбертом броуновского движения стало окончательным доказательством их существования.
Специальная теория относительности
На создание широко известной работы об электродинамике движущихся тел Эйнштейна подтолкнули несоответствия между механикой Ньютона и уравнениями электромагнетизма Максвелла. Благодаря этому ученый открыл важные закономерности в механике при работе с ситуациями, приближенными к скорости света.
Впоследствии эта догадка получила известность. Ее назвали специальной теорией относительности. Исследование подкрепили подтверждающие экспериментальные данные, и оно получило широкое признание. Сегодня эта теория представляет собой самую точную модель движения с любой скоростью.
Общая теория относительности
В 1916 году ученый создал общую теорию относительности. Она служила обобщением специальной теории и ньютоновского закона всемирного тяготения. При этом физик описал гравитацию как геометрические свойства времени и пространства.
Эта работа дала возможность смоделировать структуру Вселенной. При этом ее предсказания удалось подтвердить в настоящее время. Работа Эйнштейна стала важнейшим инструментом современной астрофизики, который дал возможность понять такие явления, как гравитационное линзирование и черные дыры.
Теория относительности
Основным изобретением Эйнштейна считается именно теория относительности. С ее помощью удалось внести радикальные изменения в представления о физике.
Работа включает 2 составляющие – специальную и общую теорию.
Специальная теория была придумана еще в 1905 году. При этом научная общественность восприняла это исследование неоднозначно. До этого считалось, что время всегда течет с равной скоростью. Однако Эйнштейн утверждал, что время непостоянно и изменяется в зависимости от скорости движения объекта. При этом настоящей неизменной величиной он называл скорость света.
Вторая составляющая теории относительности обосновывала особенности работы гравитации. Ее существование описал еще Ньютон. Однако ему не удалось обосновать истоки возникновения этого явления. Эйнштейн считал, что непостоянство пространства и времени может искривлять массивные объекты.
Аналогичные процессы характерны и для Земли. Она представляет собой массивный объект, а потому искривляет ткань пространства. Планета способна притягивать к себе свет, время и материю.
Доказать теорию относительности очень сложно. Однако собранные за сотню лет открытия позволили подтвердить идеи Эйнштейна.
Его работа внесла большой вклад в последующее развитие науки и техники. С ее помощью удалось познать законы Вселенной и черные дыры. Также работа исследователя помогала разрабатывать ускорители частиц.
Гравитация
Главная идея ученого была достаточно проста. Он считал, что материальным носителем тяготения считается само пространство. Согласно теории исследователя, гравитацию можно рассматривать как проявление характеристик геометрии четырехмерного неевклидова пространства без привлечения дополнительных понятий. Это считается следствием того, что все объекты в зоне тяготения получают равное ускорение. Это исследование получило название принципа эквивалентности Эйнштейна.
Квантовая теория
Альберт Эйнштейн и Нильс Бор принимали участие в публичных дебатах о квантовой механике. Они имели большое значение для философии науки и представляли собой самую высокую точку научного исследования в начале двадцатого века. К тому же это помогло привлечь внимание к элементу квантовой теории и квантовой нелокальности.
Это имеет большое значение для современного понимания физического мира.
Холодильник
Устройство, которое придумал Эйнштейн, представляет собой абсорбционный холодильник. Альберт Эйнштейн начал разрабатывать устройство совместно с Лео Силардом в 1926 году. Оно было запатентовано в 1930 году. К созданию нового холодильника ученых подтолкнул случай, опубликованный в газете. Там описывался инцидент, который произошел в немецкой семье. Люди отравились диоксидом серы вследствие утечки из холодильника.
Устройство, которое предлагали физики, не имело движущихся фрагментов. В нем применялся сравнительно безопасный спирт. Хотя Эйнштейн запатентовал свое изобретение, его модель холодильника так и не запустили. Права на патент приобрела компания «Электролюкс». Это произошло в 1930 году.
Холодильники, которые использовали компрессор и фреон, отличались большей эффективностью. Потому такие устройства вытеснили холодильники Эйнштейна. Единственный экземпляр не сохранился – после него осталось только несколько фотографий.
В 2008 году группа ученых из Оксфорда 3 года работала над созданием и развитием прототипа холодильника.
Громкоговоритель
В январе 1934 года Альберт Эйнштейн совместно с Рудольфом Гольдшмидтом запатентовали магнитострикционный громкоговоритель. Считалось, что устройство будет использоваться, в первую очередь, как слуховой аппарат.
Измеритель минимального напряжения
Это устройство Эйнштейн создал в 1908 году совместно с Конрадом Габихтом. Оно позволяло измерять напряжение до 0,0005 Вольта.
Конденсат Бозе-Эйнштейна
Однажды Альберт ознакомился с работой индийского физика Сатьендры Натха Бозе о способе счета, который подразумевал, что свет представляет собой газ из неразличимых частиц. Эйнштейн перевел его публикацию. В сотрудничестве с Бозе ученый распространил эту идею на атомы, что помогло предсказать явления, известные как конденсат Бозе-Эйнштейна. Впервые такой конденсат удалось экспериментально получить лишь в 1995 году.
Концепция энергии покоя
Ученому удалось предсказать эквивалентность массы и энергии, придумав свою уникальную формулу E=mc2, в которой с представляет собой скорость света в вакууме.
Это имело большое значение, так как показывало, что частица обладает особой энергией. Она получила название энергии покоя. Это значило, что гравитация может искривлять свет. Потому ее можно использовать для оценки количества энергии, которая высвобождается или расходуется во время ядерных реакций.
Число Авогадро
При описании броуновского движения Эйнштейн определил размер атомов и число атомов в моле. Это дало возможность определить экспериментальным путем число Авогадро, а значит, и размер молекул. Это позволило определять количество атомов при помощи обыкновенного микроскопа.
За свою жизнь Эйнштейн сделал много важных открытий и изобретений. Самым важным достижением ученого стало создание теории относительности. Помимо этого, он придумал холодильник и громкоговоритель, а также открыл множество важных физических законов.
Альберт Эйнштейн — биография и интересные факты об Эйнштейне
Наверное, все слышали об Альберте Эйнштейне, выдающемся ученом ХХ века, и знают, как он выглядел: растрепанные светлые волосы и колоритные «смотрящие» вниз усы.
На открытиях этого человека базируется вся современная физика. Он построил модель пространства и времени, объяснил, как светят звезды и работают электродвигатели. При этом Эйнштейн опроверг научные представления, которые были распространены в ХIХ веке.
Кем же был этот великий человек и какие именно открытия ему принадлежат?
Кто такой Альберт Эйнштейн?
Альберт Эйнштейн родился в немецком городе Ульме в 1879 году в семье владельца компании, продающей электрооборудование. Многие знают, что в детстве Альберт развивался гораздо медленнее сверстников и только в семь лет начал нормально говорить. Вероятно, у него была одна из форм аутизма. Мать и вовсе считала его неполноценным из-за слишком большой головы.
При этом уже лет в пять лет Альберт впервые проявил интерес к науке. Отец показал ему компас, и ребенок поразился тому, что стрелка все время показывает в одном направлении, и задался вопросом, что за сила ею движет.
Школу мальчик недолюбливал. Хотя, говорят, то, что он был двоечником, — все-таки миф.
Эйнштейн предпочитал урокам самообразование. Обожал точные науки (в 15 лет уже освоил дифференциальные исчисления), чтение и скрипку, которую возил с собой всю жизнь. Игра на скрипке всегда помогала ему как расслабляться, так и, наоборот, решать сложные задачи.
Вначале Альберт Эйнштейн учился в католической школе, а затем в гимназии, которую так и не окончил. Но родителям заявил, что и без этого поступит в Цюрихское Высшее техническое училище (политехникум). Однако Альберт отлично сдал лишь математику и физику, а остальные предметы «завалил». Потом ему все же удалось поступить в это учебное заведение, но он и тут постоянно прогуливал занятия. Но живо интересовался научными теориями вне учебы и много читал о них в журналах.
В политехникуме Эйнштейн познакомился с математиком Гроссманом, который потом помог ему устроиться в Федеральное Бернское Бюро патентования изобретений. Там Альберт Эйнштейн проработал семь лет. Параллельно он стал писать аннотации текстов по термодинамике (раздел физики, изучающий теплоту и ее превращение в другие виды энергии).
Основная работа не слишком увлекала Эйнштейна, но оставляла время на научную деятельность.
Первую статью Эйнштейн опубликовал в 22 года. А самое известное его открытие — специальная теория относительности — было опубликовано четырьмя годами позже, в 1905-м. Поначалу работы не особенно привлекли научное сообщество. Известность пришла к Эйнштейну постепенно. Кто бы мог подумать тогда, что впереди у простого сотрудника бюро — около 300 научных трудов и примерно 150 книг и статей в самых разных областях!
Уже получив известность в научных кругах, Эйнштейн активно занялся преподаванием. В 1909 году его пригласили стать профессором университета в Цюрихе, через два года — заведующим кафедрой физики в пражском Немецком университете, а еще годом позже он начал преподавать в своем родном политехникуме. Затем ученый возглавил Берлинский физический исследовательский институт.
Альберт Эйнштейн не сомневался, что получит Нобелевскую премию за теорию относительности — даже договорился с первой женой при разводе, что отдаст деньги ей.
Ученого впервые номинировали в 1910 году, а впоследствии это происходило почти каждый год. Но в итоге получил он премию только через 12 лет, да еще и не самолично — был в отъезде. Все дело в том, что Нобелевский комитет сомневался в смелой теории Эйнштейна. Обладателем премии он в конце концов стал за другую теорию — фотоэффекта.
Мало кто знает, что Эйнштейн изобрел свой холодильник и даже продал патент на изобретение крупной компании. Началось с того, что он прочитал в газете о гибели целой семьи из-за утечки вредного диоксида серы из сломавшегося холодильника. Альберт Эйнштейн с бывшим студентом решили создать холодильник с более безопасным механизмом действия. Увы, он так и не поступил в производство, потому что как раз в тот период распространение получила другая конструкция холодильных аппаратов — компрессорная. Более того, неизвестно, куда делся единственный «холодильник Эйнштейна» — сохранился он только на фотографиях.
Развитие кругозора детей 6-13 лет
Хотите узнать больше интересных фактов об Эйнштейне и других выдающихся ученых и их открытиях? Ждем вас и вашего ребенка на нашем онлайн-курсе «Культурный код» для детей 6-13 лет
узнать подробнее
Альберт Эйнштейн прожил 76 лет (до 1955 года), дважды был в браке, имел троих детей.
Последние 15 лет жил и работал в США. После его смерти патологоанатом Томас Харвей извлек мозг ученого, сфотографировал под различными углами, разрезал на части и много лет посылал в разные лаборатории мира. По некоторым данным, Эйнштейн сам настаивал на том, чтобы его мозг изучили посмертно, однако по другим, разрешение дал его сын уже постфактум, при вскрытии же патологоанатом фактически просто украл мозг.
Этот орган стал предметом не одного научного исследования. Эксперты установили, что области мозга Эйнштейна, отвечающие за речь, уменьшены, а за обработку численной и пространственной информации — увеличены. Одно из исследований гласит, что этот мозг оказался на 170 граммов меньше, чем средний мозг мужчины 76 лет, другое — что мозг Эйнштейна на 15% шире среднего.
Важнейшие открытия Эйнштейна
1. Теория фотоэффекта (1905 г.)
До Эйнштейна считалось, что свет распространяется в виде волн. Он же впервые рассмотрел свет в виде крошечных частиц, или порций энергии.
Позже теорию развил ученый Макс Планк.
2. Объяснение броуновского движения (1905 г.)
Броуновское движение — это беспорядочное движение крошечных частиц (к примеру, пылинок) в воде, которое можно разглядеть под микроскопом. Эйнштейн доказал, что пылинки беспорядочно двигаются из-за столкновения с движущимися атомами. Таким образом он доказал существование атомов (мельчайших химически неделимых частиц вещества) и молекул (мельчайших частиц вещества, которые имеют все его основные химические свойства; молекула может состоять из одного или нескольких атомов).
3. Специальная теория относительности (1905 г.)
Специальная теория относительности описывает пространство и время уникальным для того времени образом. Говорят, что теория сложилась у Альберта Эйнштейна, когда он ехал на трамвае и глянул на столб с часами. Ученый отметил, что если представить, что трамвай разгонится до скорости света, часы для него приостановятся.
Эйнштейн выдвинул теорию о том, что время и расстояние могут быть не постоянными — это относительные понятия.
Когда два объекта движутся с постоянной скоростью, нужно рассматривать их движение относительно друг друга. То есть, например, если бы вы и ваш друг летели на двух космических кораблях, для сравнения ваших наблюдений нужно было бы узнать вашу скорость движения относительно друг друга.
Ученый исходил из того, что скорость света — 299 792 458 метров в секунду — неизменна, и ее нельзя превзойти. Если бы скорость света можно было превзойти ускорением, можно было бы построить машину времени и перемещаться куда угодно. Как все мы знаем, скорость — это расстояние, которое преодолевается за тот или иной отрезок времени. Раз скорость света не меняется, должны меняться время и расстояние.
Эйнштейн продемонстрировал, что для объектов, которые движутся со скоростью света, время растягивается и течет медленнее, расстояния же сокращаются. Сами эти объекты тяжелеют.
Из последнего утверждения Эйнштейн потом вывел знаменитое уравнение: энергия равна массе объекта, умноженной на скорость света в квадрате.
Вникать в смысл этого уравнения необязательно — достаточно понять, как рассуждал ученый. Раз масса объекта растет по мере приближения его скорости к скорости света, для того чтобы набрать эту массу и при этом не снизить скорость, нужна дополнительная энергия. То есть масса и энергия взаимозаменяемы. Эта теория объясняет действие радиации: масса превращается в энергию.
Специальную теорию относительности Эйнштейна потом использовали при создании атомной бомбы.
4. Общая теория относительности (1915–1916 гг.)
Если специальная теория относительности рассматривает лишь случай прямолинейного и равномерного движения, то общая объясняет движение тела, даже когда оно ускоряется или сворачивает.
Эта теория впервые объяснила, почему планеты вращаются вокруг Солнца. Оказалось, потому, что пространство и время вокруг него искажены.
Эйнштейн выяснил, что сила тяжести — это искажение в пространстве и времени. Чем выше масса объекта, тем больше искажение.
Ученый представил луч света, который пронизывает падающий лифт.
До дальней стенки лифта луч дойдет немного выше, чем до передней, потому что лифт падает, и луч слегка изгибается вверх. На самом ли деле изгибается? Эйнштейн предположил, что это иллюзия, которая создается потому, что сила, тянущая лифт вниз, искажает время и пространство.
Объясняя общую теорию относительности, иногда еще приводят такой пример. Тяжелый предмет — допустим, гиря — делает вмятину в резиновом коврике. Так сила тяжести искажает пространство и время. Любой медленно проходящий поблизости объект скатывается во вмятину и двигается внутри нее. Тело, которое двигается быстрее, будет следовать по открытой траектории вокруг гири, а световой луч, движущийся быстрее и проходящий отдаленно, искривится слегка.
Многие ученые поставили теорию Эйнштейна под сомнение. Тогда он придумал, как доказать свою правоту. Он попросил астрономов зафиксировать сдвиг (относительно наблюдающего) в положении отдаленной звезды при ее прохождении вблизи Солнца. Этот сдвиг продемонстрировал бы, что лучи звездного света изогнулись, потому что исказились пространство и время вблизи Солнца.
В 1919 году, дождавшись солнечного затмения, когда звезды можно наблюдать рядом с Солнцем, экспедиции отправились в Бразилию и Гвинею. Астрономы и правда зафиксировали на снимках, что звезда значительно сдвинулась относительно Солнца.
Как Эйнштейн стал знаменитым
Если вы мало что поняли в эйнштейновской теории, не отчаивайтесь — даже в простом изложении она и правда звучит довольно мудрено. Из современников Эйнштейна ее понимали единицы. По этому поводу есть пара забавных историй.
Астрофизик Артур Эддингтон, который возглавлял те самые экспедиции в Гвинею и Бразилию, защищал идеи Эйнштейна. Но однажды, когда ученый Людвиг Сильверстайн заметил, что на земле, пожалуй, только трое понимают общую теорию относительности (имелись в виду Эйнштейн, сам Сильверстайн и Эддингтон), астрофизик отозвался: «Интересно, а кто третий?»
Известен также анекдотичный случай переписки Эйнштейна с Чарли Чаплином. После выхода немой комедии «Золотая лихорадка» (1925) с комиком в главной роли ученый написал ему письмо, где восхищался его фильмом, который «понятен всему миру», и предсказывал, что Чаплин «станет великим человеком».
Ответ комика был таков: «Я восхищаюсь вами еще больше! Ваша теория относительности непонятна никому в мире, и вы все-таки стали великим человеком».
Действительно, после публикации итогов наблюдения астрономов во всем мире Эйнштейн проснулся знаменитым. К своей славе он, довольно замкнутый человек, всегда относился сдержанно — никакой «звездной болезни» у него не было. Более того, он ухитрился использовать популярность в интересах нуждающихся: некоторое время брал по доллару с каждого желающего получить его автограф и жертвовал собранное на благотворительность. Правда, иногда и отмахивался от поклонников фразой: «Меня постоянно путают с Эйнштейном!»
Не зря говорят, что идеи витают в воздухе: известно, что почти одновременно с Эйнштейном над подобием теории относительности трудился немецкий математик Давид Гильберт. Ученые даже активно переписывались по этому поводу — и практически в одно время, хоть и разными способами, вывели окончательные уравнения. Долго считалось, что Гильберт пришел к тем же выводам на пять дней раньше Эйнштейна, но слегка опоздал с их публикацией.
Но в 1997 году благодаря обнаруженным документам выяснилось, что в теории Гильберта было много пробелов, которые были устранены только после выхода публикации его коллеги Эйнштейна. Ученые, впрочем, никогда не спорили на эту тему.
Есть версия, что Эйнштейн добился мирового успеха, потому что был одним из немногих физиков своего времени, кто ставил эксперименты выше теории. В тот период было скорее принято считать эксперимент ошибочным, если он не подтверждает общепринятую теорию. Эйнштейну принадлежит забавное высказывание: «Теория — это когда все известно, но ничего не работает. Практика — когда все работает, но никто не знает почему. Мы же объединяем теорию и практику: ничего не работает, и никто не знает почему».
Эйнштейн мечтал создать единую теорию, в которой бы с помощью одного уравнения объяснялось, как действует все на свете — от мелких частиц до галактик, и трудился над этим до самой смерти. Но в итоге почему-то сам уничтожил свой труд. Его так никто и не увидел.
Как мы используем открытия Эйнштейна в повседневной жизни
Можно подумать, что теории Эйнштейна важны и интересны только ученым-теоретикам и никак не влияют на повседневную жизнь.
Но это не совсем так. Например, мы пользуемся GPS-навигаторами в телефоне, определяя свое местоположение и прокладывая нужный маршрут. Такие навигаторы есть и в автомобилях. Однако, если бы их создатели игнорировали теорию относительности, показания датчиков были бы неточными.
Почему? Основа системы GPS — 24 спутника, которые двигаются над поверхностью Земли. Каждый спутник имеет часы, работающие с помощью атомной энергии и отсчитывающие время с высокой точностью. Поэтому простейший GPS-приемник и определяет, где мы находимся, за несколько секунд. Но спутники расположены на большом расстоянии от земли, где понятия пространства и времени не такие, как на планете. Кроме того, так как зонды (датчики) находятся в движении, нам с поверхности планеты кажется, что часы идут медленнее. Согласно обеим теориям относительности, часы на орбите должны опережать часы на земле на 38 микросекунд в день.
Казалось бы, мелочь, но если бы ее не учли, показания датчиков бы менялись со скоростью 10 километров в день.
И о какой точности GPS могла бы идти речь?
Интересные факты об Альберте Эйнштейне
- Большую часть времени ученый был спокойным и жизнерадостным. Он верил в то, что неприятности «рассасываются» от шуток, обладал прекрасным чувством юмора и не принимал невзгоды близко к сердцу. Даже в ожидании собственной смерти был спокоен и благодушен и отказался от операции, не видя смысла «искусственно продлевать себе жизнь».
- Из спорта Эйнштейн любил только плавание, которое, по его мнению, требовало наименьшей энергии. Как нетрудно заметить, работе мышц он предпочитал умственную.
- Великий физик терпеть не мог фантастику и рекомендовал ее не читать, чтобы не воспитывать в себе ложного научного понимания. Говорил, что не думает о будущем — все равно оно скоро настанет.
- Всем известное фото, на котором Эйнштейн показывает язык, было сделано в канун его 72-летия. Ученый скорчил эту забавную гримасу, когда его попросили улыбнуться, а он уже устал от камер. Потом, подписывая кому-то один из тех снимков, Эйнштейн пошутил, что этот его жест «адресован всему человечеству».
- Почему-то Альберт Эйнштейн не носил носки. Даже на особо торжественные мероприятия.
- Выдающийся ученый был крайне рассеянным. Однажды, встретив на улице знакомого, он пригласил его на чай, предупредив, что у него в гостях будет профессор Стимсон. Собеседник с изумлением напомнил, что он и есть Стимсон. «Тем более — приходите», — был ответ. А однажды Эйнштейн получил из одного фонда чек на крупную сумму и использовал в качестве закладки для книги. А книгу… потерял.
- Альберт Эйнштейн любил книги Льва Толстого и Федора Достоевского.
- Лицо Йоды из «Звездных войн» списали с изображений Эйнштейна и использовали его мимику при создании персонажа.
- Жена Эйнштейна говорила: «Мой муж гений — он умеет делать все, кроме денег».
Несколько известных цитат ученого:
- «Думаете, все так просто? Да, все просто. Но совсем не так»
- «Есть только две бесконечные вещи: Вселенная и глупость. Хотя насчет Вселенной я не уверен»
- «Только дурак нуждается в порядке — гений господствует над хаосом»
- «При помощи совпадений Бог сохраняет анонимность»
- «Единственное, что мешает мне учиться, — это полученное мной образование».
Курсы по физике для детей 7-14 лет
Обучаем физике и естественным наукам в увлекательном игровом формате.
Короткие курсы адаптированы для восприятия и удовольствия детей
узнать подробнее
8 Изобретения Альберта Эйнштейна, которые оказали огромное влияние на мир
Физик-теоретик и философ, Альберт Эйнштейн был самым влиятельным ученым 20 века. Так что же изобрел Альберт Эйнштейн? Эйнштейн известен в основном своими теоретическими работами, и он не изобретал многих вещей как таковых; менее известен тот факт, что только одно из его изобретений, холодильник Эйнштейна, было запатентовано.
Альберт Эйнштейн родился в Ульме, Германия, 14 марта 1879 года. Известный как отец современной физики, Эйнштейн получил Нобелевскую премию за вклад в «теоретическую физику» в 1919 году.21. Холодильник Эйнштейна — важное изобретение Альберта Эйнштейна. Теория относительности, предложенная Эйнштейном, является одним из его важных вкладов в изучение физического мира.
Большинство изобретений Эйнштейна нельзя считать изобретениями в общепринятом смысле. «Холодильник Эйнштейна» — единственное «настоящее изобретение» Эйнштейна. История изобретений Эйнштейна показывает, что большинство его изобретений были теоретическими концепциями, заложившими основу для дальнейших исследований по этому вопросу.
Холодильник Einstein
Это абсорбционный холодильник, использующий тепло для работы/подпитки системы охлаждения. Альберт Эйнштейн изобрел этот холодильник с помощью бывшего студента Лео Силарда. Холодильник Эйнштейна был запатентован 11 ноября 1930 года. Основной целью Эйнштейна и Сциларда при разработке этого холодильника было усовершенствование бытовой холодильной техники.
Известие об аварии, произошедшей в результате нарушения герметичности холодильника, вдохновило Эйнштейна и Сциларда на поиски безопасной альтернативы использовавшейся в то время технологии. Особенность холодильника Эйнштейна в том, что в нем нет движущихся частей.
Вклад в теоретическое исследование ядерной физики
Нельзя сказать, что Эйнштейн принимал непосредственное участие в изобретении атомной бомбы. Уравнение e=mc², сформулированное Эйнштейном, сыграло центральную роль в разработке этого ядерного оружия. Однако следует отметить, что Эйнштейн не был членом команды, разработавшей атомную бомбу.
Фактически, он написал президенту США Рузвельту, призывая его создать атомную бомбу до того, как это попытаются сделать захватывающие немцы. Однако он также осудил использование атомной бомбы США, что привело к массовым разрушениям и кровопролитию в Хиросиме, Япония.
Согласно уравнению e=mc², масса и энергия в определенной степени взаимозаменяемы.
E=mc²
Это уравнение состоит из следующих переменных и констант.
‘E’ обозначает энергию
‘m’ массу
‘c’ постоянную скорость света.
Специальная теория относительности
Эта теория была разработана Альбертом Эйнштейном в его попытке согласовать законы электромагнитного поля с законами классической механики.
В 1905 году Эйнштейн представил специальную теорию относительности в статье под названием «Об электродинамике движущихся тел».
Два фундаментальных понятия, приведенные ниже, составляют суть этой теории.
~ Согласно первой концепции, равномерное движение всегда относительно.
~ Согласно второй концепции, «состояние покоя» не может быть определено — это означает, что состояние не абсолютно.
Общая теория относительности
Исследование теории относительности было одним из главных достижений Альберта Эйнштейна. Постулат, представленный Эйнштейном, был первым в серии объяснений «Общей теории относительности». В связи с этим важный постулат, выдвинутый Эйнштейном, формулируется следующим образом: «гравитационные поля эквивалентны ускорениям системы отсчета».
Этот постулат можно развить с помощью следующего примера. Люди в лифте (тот, который спускается) не могут точно понять, какая сила (сила гравитации или ускорение лифта) управляет их движением.
Фотоэффект
В одной из своих статей на тему фотоэффекта Эйнштейн заявил, что свет состоит из частиц. В этой статье он также заявил, что эти частицы света (фотоны) содержат энергию. Энергия фотонов прямо пропорциональна частоте излучения.
Ранее ученые предполагали, что свет распространяется в виде волн. Исследования, проведенные Эйнштейном, и сделанные им открытия помогли понять некоторые основные понятия физики. Фактически, концепция «кванта» произвела революцию в изучении физики. В 1921 году Альберту Эйнштейну была присуждена Нобелевская премия за исследования в области фотоэлектрического эффекта.
Связь между энергией и частотой излучения представлена с помощью формулы, приведенной ниже.
E=hν
В этой формуле
«E» обозначает энергию
символ «h» обозначает постоянную Планка
«ν» обозначает частоту излучения
Взгляд Эйнштейна на броуновское движение
В 1827 году Роберт Браун , ботаник из Англии наблюдал беспорядочное, взволнованное движение пыльцевых зерен, взвешенных в воде.
В то время он не мог объяснить причину такого движения. В 1905 году Альберт Эйнштейн дал объяснение такому типу случайного движения взвешенных частиц. Согласно Эйнштейну, тепловые молекулярные движения были ответственны за случайные движения микроскопически видимых тел, взвешенных в жидкости.
Конденсат Бозе-Эйнштейна (БЭК)
Конденсат Бозе-Эйнштейна был предсказан Альбертом Эйнштейном в 1924 году. температура – 459,67 °F, т.е. – 273,15 °C. Эйнштейн предсказал БЭК на основе квантовых формулировок, которые предоставил индийский ученый Сатьендра Нат Бозе.
Однако именно в 1995 году БЭК был изготовлен впервые. Эрик Корнелл и Карл Виман сыграли важную роль в создании BEC.
Объяснение цвета голубого неба Эйнштейном
Явление рассеяния света, исходящего от солнца, является причиной того, что небо кажется голубым. Электромагнитное поле света отвечает за индуцирование электрических дипольных моментов в молекулах, которые вступают в контакт со светом.
Альберт Эйнштейн дал подробное объяснение явления рассеяния света, вызванного молекулами в атмосфере.
Альберт Эйнштейн был одним из величайших ученых своего времени. Однако в школьные годы он не был в восторге от учебы и образования в целом. Ему не нравились жесткие приемы и методы обучения, применявшиеся в те времена. Эти методы обучения никак не способствовали повышению его интереса к процессу обучения. Успеваемость Эйнштейна оценивалась его учителями как средняя. Однако любознательная натура Эйнштейна и его способность понимать сложные математические понятия без посторонней помощи были признаками его исключительного таланта. Он смог выучить евклидову геометрию в возрасте 12 лет путем самообучения. В детстве Эйнштейн сидел в переполненной комнате и с удовольствием решал математические задачи. Первой работой, которую занял Альберт Эйнштейн, была должность патентного поверенного в Швейцарском патентном ведомстве (Берн). Он начал работать в качестве патентного поверенного в июне, 1902 и получил годовой оклад в размере 3500 франков.
Изобретения Альберта Эйнштейна и его теории оказали большую помощь ученым 20 века. Предложенную им теорию относительности можно считать одной из важных вех в истории развития науки.
Изобретения Альберта Эйнштейна — Важные изобретения Эйнштейна —
1. Квантовая теория света
Эйнштейн предложил свою теорию света, утверждая, что весь свет состоит из мельчайших частиц энергии, называемых фотонами. Он предположил, что эти фотоны были частицами, но также обладали волнообразными свойствами, что в то время было совершенно новой идеей.
Он также провел некоторое время, описывая эмиссию электронов из металлов, когда они были поражены большими электрическими импульсами, такими как молния. Он расширил эту концепцию фотоэлектрического эффекта, которую мы обсудим позже в этой статье.
2. Специальная теория относительности
Альберт Эйнштейн примерно в 1905 году, когда были опубликованы его «статьи Annus Mirabilis».
Источник: Люсьен Чаван/Викимедиа
В исследованиях Эйнштейна он начал замечать несоответствия ньютоновской механики в их отношении к пониманию электромагнетизма, в частности, к уравнениям Максвелла. В статье, опубликованной 19 сентября05 он предложил новый взгляд на механику объектов, приближающихся к скорости света.
Эта концепция стала известна как специальная теория относительности Эйнштейна. В то время это изменило понимание физики.
Открытие Эйнштейна заключалось в том, что наблюдатели в относительном движении воспринимают время по-разному. Он понял, что два события могут происходить одновременно с точки зрения одного наблюдателя, но происходить в разное время с точки зрения другого. И оба наблюдателя будут правы.
Понимание специальной теории относительности может быть немного сложным, но мы сведем его к простой ситуации.
Он начал с идеи, что свет всегда распространяется с постоянной скоростью 300 000 км/с, и спросил, что случилось бы с нашими представлениями о пространстве и времени, если бы это было так?
Теперь представьте, что вы снова видите наблюдателя, стоящего на железнодорожной насыпи, когда мимо проезжает поезд, и что в каждый конец поезда ударяет молния как раз в тот момент, когда поезд проходит мимо наблюдателя.
Поскольку удары молнии находятся на одинаковом расстоянии от наблюдателя, их свет достигает его глаза в одно и то же мгновение. Так что наблюдатель сказал бы, что два удара произошли одновременно.
Однако в поезде есть еще один наблюдатель, сидящий ровно посередине. Поскольку поезд движется, свет, исходящий от молнии сзади, должен пройти большее расстояние, чтобы догнать его, поэтому он достигает этого наблюдателя позже, чем свет, исходящий спереди. Этот наблюдатель сделал бы вывод, что то, что впереди, действительно произошло первым. И оба наблюдателя будут правы.
СВЯЗАННЫЕ С: 7 МИФОВ ОБ АЛЬБЕРТЕ ЭЙНШТЕЙНЕ, В КОТОРЫЕ ВЫ ДОЛЖНЫ ПЕРЕСТАТЬ ВЕРИТЬ
Эйнштейн определил, что движение в пространстве также можно рассматривать как движение во времени. В сущности, пространство и время влияют друг на друга, являясь относительными понятиями по отношению к скорости света.
3. Номер Авогадро
Для всех, кто прошел курс химии в старшей школе, номер Авогадро может показаться звоночком.