Топ-10 самых интересных фактов об Альберте Эйнштейне. Изобретения альберт эйнштейн
Знаменитые изобретения Альберта Эйнштейна - Всё самое интересное в одном журнале
Фото: Global LookВ ноябре 1930 года физики Альберт Эйнштейн и Лео Силард получили патент на холодильник собственной конструкции. Устройство, к сожалению, не получило распространения и не было запущено в производство. Это устройство было не единственным изобретением Альберта Эйнштейна. Мы решили рассказать о пяти известных разработках прославленного физика.
ХОЛОДИЛЬНИК ЭЙНШТЕЙНА
Холодильник Эйнштейна представлял собой абсорбционный холодильник. Разрабатывать устройство физики Альберт Эйнштейн и Лео Силард начали в 1926 году. Запатентовано оно было 11 ноября 1930 года. К идее создать новый холодильник физиков подтолкнул случай, о котором они прочли в газете. В заметке говорилось об инциденте, произошедшем в одной берлинской семье. Члены этой семьи получили отравление из-за утечки диоксида серы из холодильника.Предложенный Эйнштейном и Силардом холодильник не имел движущихся частей, в нем использовался относительно безопасный спирт.Несмотря на то, что Эйнштейн получил патент на своё изобретение, его модель холодильника не была запущена в производство. Права на патент купила фирма «Электролюкс» в 1930 году. Так как холодильники, использующие компрессор и газ фреон, были более эффективными, они вытеснили холодильник Эйнштейна. Единственный экземпляр бесследно исчез, осталось лишь несколько его фотографий.В 2008 году группа ученых из Оксфордского университета в течение трёх лет занималась созданием и развитием прототипа холодильника Эйнштейна.
Фото: Wikimedia Commons
МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ
Рудольф Гольдшмидт и Альберт Эйнштейн 10 января 1934 года получили патент на магнитострикционный громкоговоритель. Название патента звучало как «Устройство, в частности, для звуковоспроизводящей системы, в котором изменения электрического тока вследствие магнитострикции вызывают движение магнитного тела».Предполагалось, что этот аппарат будет служить, в первую очередь, в качестве, слухового аппарата. Общими друзьями Эйнштейна и Гольдшмидта были супруги певица Ольга и пианист Бруно Айзнер. Ольга Айзнер плохо слышала. Гольдшмидт и Эйнштейн взялся ей помочь. Был ли создан прототип подобного громкоговорителя неизвестно.
АВТОМАТИЧЕСКАЯ ФОТОКАМЕРА
27 октября 1936 г. Букки и Эйнштейн получили патент на фотокамеру, автоматически подстраивающуюся под уровень освещенности. Такая фотокамера помимо объектива имела еще одно отверстие, через которое свет попадал на фотоэлемент. При попадании фотонов на фотоэлемент вырабатывался электрический ток, который поворачивал находящийся между линзами объектива кольцевой сегмент. Поворот сегмента тем больше, а, следовательно, затемнение объектива тем сильнее, чем ярче освещен объект.
ИНДУКЦИОННАЯ ПОДВЕСКА ЭЙНШТЕЙНА
Эйнштейн принимал участие в разработке гирокомпаса. Известно, что он сотрудничал с Аншютцем в разработке устройства. Эйнштейн, в частности, придумал, как осуществить центровку гиросферы в вертикальном и горизонтальном направлениях, предложив так называемую схему индукционной подвески.
ИЗМЕРИТЕЛЬ ОЧЕНЬ МАЛЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
Эйнштейн совместно с Конрадом Габихтом сконструировали в 1908 г. прибор, измеряющий напряжения до 0,0005 вольт. Вот как Эйнштейн пишет о своем изобретении: «Для того чтобы экспериментировать с напряжениями менее 0,1 В, я соорудил электрометр и источник напряжения. Вам не отделаться усмешкой, когда Вы увидите тот шедевр, что я сварганил».
источник
Поддержи автора - Добавь в друзья!
vova-91.livejournal.com
Эйнштейн: изобретения и эксперимент
В. Я. Френкель, Б. Е. Явелов
Магнитострикционный громкоговоритель
10 января 1934 г. Германское патентное ведомство по заявке, поданной 25 апреля 1929 г., выдало патент № 590783 на "Устройство, в частности, для звуковоспроизводящей системы, в котором изменения электрического тока вследствие магнитострикции вызывают движение магнитного тела". Одним из двух авторов изобретения значился доктор Рудольф Гольдшмидт из Берлина, а другой был записан так: "доктор Альберт Эйнштейн, ранее проживавший в Берлине; теперешнее местожительство неизвестно".
Магнитострикцией, как известно, называют эффект сокращения размеров магнитных тел (обычно имеются в виду ферромагнетики) при их намагничивании. В преамбуле к патентному описанию изобретатели пишут, что силам магнитного сжатия препятствует жесткость ферромагнетика. Чтобы магнитострикцию "заставить работать" (в данном случае привести в колебательное движение диффузор громкоговорителя), эту жесткость нужно как-то нейтрализовать, скомпенсировать. Эйнштейн и Гольдшмидт предлагают три варианта такой, казалось бы, неразрешимой задачи.
Рис. Три варианта магпитострикционного громкоговорителя
Первый вариант проиллюстрирован на рис. a. Несущий иглу С с диффузором ферромагнитный (железный) стержень В ввинчен в прочное U-образное магнитное ярмо А таким образом, что сжимающие стержень осевые усилия очень близки к критической величине, при которой имеет место эйлеровская потеря устойчивости - выгиб стержня в ту или другую сторону. На ярмо надеты обмотки D, по которым проходит электрический ток, модулированный звуковым сигналом. Таким образом, чем сильнее звук, тем сильнее намагничивается и, следовательно, сжимается железный стержень В. Поскольку стержень поставлен на самую грань неустойчивости, эти малые вариации его длины приводят к сильным колебаниям в вертикальном направлении; при этом прикрепленный к середине стержня диффузор генерирует звук.
Во втором варианте (рис. б) используется неустойчивость системы сжатая пружина Н - шток G, упирающийся острием в лунку S. Модулированный звуковым сигналом ток проходит по обмотке D. Переменная во времени намагниченность железного стержня приводит к небольшим колебаниям его длины, которые усиливаются за счет энергии теряющей устойчивость мощной пружины.
В третьем варианте магнитострикционного громкоговорителя (рис. в) применена схема с двумя железными стержнями B1 и B2, обмотки D которых подключены таким образом, что, когда намагниченность одного стержня увеличивается, намагниченность другого уменьшается. Тягами C1 и С2 стержни соединены с коромыслом G, подвешенным на штанге М и прикрепленным растяжками F к боковинам магнитного ярма А. Коромысло жестко связано с диффузором W. Завинчивая гайку Р на штанге М, систему переводят в состояние неустойчивого равновесия. Благодаря противофазному намагничиванию стержней B1 и B2 током звуковой частоты их деформации также совершаются в противофазе - один сжимается, другой удлиняется (сжатие ослабляется), и коромысло в соответствии со звуковым сигналом перекашивается, поворачиваясь относительно точки R. В этом случае также за счет использования "скрытой" неустойчивости происходит усиление амплитуды магнитострикционных колебаний.
X. Мельхер, знакомившийся с документами семьи Р. Гольдшмидта и беседовавший с его сыном, излагает историю появления этого изобретения следующим образом.
Р. Гольдшмидт (1876-1950) был хорошим знакомым Эйнштейна. Известный специалист в области электротехники, он на заре эры радио руководил работами по установке первой линии беспроволочной телеграфной связи между Европой и Америкой (1914 г.). Им в 1910 г. была сконструирована и построена первая в мире пригодная для целей радиотехники высокочастотная машина на 30 кгц мощностью 12 кВт. Машина для трансатлантических передач имела уже мощность 150 кВт. Гольдшмидт был также автором множества изобретений, направленных на усовершенствование звуковоспроизводящих устройств (главным образом для телефонных аппаратов), высокочастотных резонаторов и т.д.
Общими друзьями Эйнштейна и Гольдшмидта были супруги Ольга и Бруно Айзнер - известная певица и знаменитый в то время пианист. Ольга Айзнер плохо слышала - недостаток особенно досадный, если учесть ее профессию. Гольдшмидт как специалист по звуковоспроизводящей аппаратуре взялся ей помочь. Он решил сконструировать слуховой аппарат (работы по созданию таких аппаратов в то время только начинались). В этой деятельности принял участие и Эйнштейн.
Был ли в конечном счете сконструирован действующий слуховой аппарат, неизвестно. Как видно из патентного описания, изобретателей увлекла идея использования не находившего ранее применения эффекта магнитострикции, и они разработали описанные нами базирующиеся на этом эффекте громкоговорители. Насколько нам известно, это был первый звуковоспроизводящий магнитострикционный прибор. Хотя магнитострикционные слуховые аппараты распространения не получили и их нынешние собратья работают на иных принципах, магнитострикция с большим успехом используется в ультразвуковых излучателях, находящих применение во многих отраслях промышленности и техники.
Для фрау Ольги, как сообщает Мельхер, планировали создать магнитострикционный слуховой аппарат, использующий явление так называемой костной проводимости, т.е. возбуждающий звуковые колебания не воздушного столба в ухе, а непосредственно черепных костей, для чего требовалась большая мощность. Представляется, что устройство Эйнштейна-Гольдшмидта вполне отвечало этому требованию. Возможно, совместная с Гольдшмидтом деятельность не так уж и случайна и, занимаясь ею, Эйнштейн руководствовался не только желанием облегчить судьбу фрау Айзнер. Думается, что его не могла не заинтересовать и сама техническая задача - ведь мы знаем, что он имел определенный опыт в конструировании звуковоспроизводящих устройств.
Автоматическая фотокамера
Беседуя в начале 30-х годов с Рабиндранатом Тагором, Эйнштейн припомнил свои "счастливые бернские годы" и рассказал, что, работая в патентном бюро, придумал несколько технических устройств, в том числе чувствительный электрометр (о нем уже шла речь выше) и прибор, определяющий время экспозиции при фотосъемке. Теперь такое устройство называется фотоэкспонометром.
Почти нет сомнения, что принцип действия эйнштейновского фотоэкспонометра был основан на фотоэлектрическом эффекте. И как знать, может быть, это изобретение было побочным продуктом размышлений, завершившихся знаменитой статьей 1905 г. "Об одной эвристической точке зрения...", в которой было введено представление о световых квантах и с их помощью объяснены закономерности фотоэлектрического эффекта.
Любопытно, что интерес к устройствам подобного рода сохранился у Эйнштейна надолго, хотя, насколько известно, фотолюбителем он никогда не был. Так, его авторитетный биограф Ф. Франк сообщает, что где-то во второй половине 40-х годов Эйнштейн и один из его ближайших друзей, доктор медицины Г. Букки, "изобрели механизм для автоматической регулировки времени экспозиции в зависимости от освещенности" [4, с. 241.
Рис. Схема фотокамеры Букки-Эйнштейна
а, в - камера; б - сегмент переменной прозрачности
Кроме того, оказывается, что 27 октября 1936 г. Букки и Эйнштейн получили американский патент №2058562 на фотокамеру, автоматически подстраивающуюся под уровень освещенности. Устроена эта автоматическая камера довольно просто (рис. а). В ее передней стенке 1, помимо объектива 2, имеется еще окно 3, через которое свет попадает на фотоэлемент 4. Электрический ток, вырабатываемый фотоэлементом, поворачивает находящийся между линзами объектива легкий (например, целлулоидный) кольцевой сегмент 5, зачерненный так, что прозрачность его плавно изменяется от максимальной на одном конце до минимальной на другом (рис. б). Как указывают в описании своего изобретения Букки и Эйнштейн, блок с фотоэлементом аналогичен известным конструкциям фотоэкспонометров, с тем отличием, что в данном случае поворачивается кольцевой сегмент 5, а не указывающая экспозицию стрелка. Поворот сегмента тем больше, а, следовательно, затемнение объектива тем сильнее, чем ярче освещен объект. Таким образом, будучи раз отъюстированным, устройство при любой освещенности само регулирует количество света, падающего на фотопленку или пластинку, находящуюся в фокальной плоскости объектива 2.
Но что делать, если фотографу захочется изменить диафрагму? Для этого изобретатели предлагают несколько усложненный вариант своей фотокамеры. В этом варианте на ее передней стенке 1 устанавливается поворотный диск 6 с набором отверстий 7-12 нескольких диаметров. При поворотах диска одно из таких отверстий приходится на объектив, а диаметрально противоположное - на окно фотоэлемента. Поворачивая диск за рычажок 13 на фиксированные углы, фотограф одновременно диафрагмирует и объектив и окно. Таким образом, для различных диафрагм достигается одинаковое пропускание света для объектива и для окна фотоэлемента.
Достоинства изобретения очевидны: 1) автоматически регулируется световой поток, достигающий фотопленки или фотопластинки; 2) поскольку используется фотоэлемент, отсутствует опасность, что по истечении некоторого, пусть длительного, времени регулировочное устройство перестанет работать, как было бы, если бы для его питания использовалась батарейка (впрочем, авторы не исключают возможности использования в качестве светочувствительного элемента селенового фоторезистора, присоединенного к внешнему источнику тока).
Мы не располагаем точными сведениями о дальнейшей судьбе магнитострикционного аппарата Эйнштейна- Гольдшмидта. Зато определенно известно, что экспонометр Букки-Эйнштейна одно время был весьма популярен и даже использовался кинооператорами в Голливуде.
mirznanii.com
10 фактов из жизни Эйнштейна, которых вы могли не знать
Большинство людей сходятся в том, что Альберт Эйнштейн был одним из величайших ученых, когда-либо живущих на Земле. Но как бывает со всеми известными людьми, некоторые факты из их биографии со временем искажаются или забываются. Копаясь в жизни Эйнштейна, мы обнаружили интересные факты, которые доказывают, что великий ученый может удивлять даже сейчас.
Его авторство общей теории относительности оспаривалось
Открытие теории относительности было окружено серьезными, но малоизвестными обвинениями Эйнштейна в плагиате, Дэвида Гильберта и его сторонников. Все началось с того, что Гильберт заявил о том, что первым пришел к общей теории относительности и что его работу скопировал Эйнштейн без должных ссылок. Эйнштейн опроверг обвинения, заявив, что именно Гильберт скопировал несколько более ранних работ Эйнштейна.
Сначала большинство людей решило, что оба ученых независимо друг от друга работали над общей теорией относительности и что Гильберт подал статью с правильными уравнениями за пять дней до Эйнштейна. Тем не менее после того, как историки решили разобраться в вопросе, они обнаружили, что именно Гильберт позаимствовал несколько идей у Эйнштейна, не упомянув его имени.
Судя по всему, доказательствам, изначально представленным Гильбертом, не хватало важного шага, без которого они были неправильными. К тому времени, когда работу Гильберта опубликовали, он уже исправил ошибку. И противопоставил свою работу эйнштейновской, которая была опубликована намного раньше.
Он отлично учился в средней школе
Эйнштейн был отличным учеником средней школы. Более того, он был настолько хорош в математике, что изучал математический анализ в возрасте 12 лет, на три года раньше обычного. В возрасте 15 лет Эйнштейн написал продвинутое эссе, которое стало основой для его дальнейшей работы в теории относительности.
Миф о том, что Эйнштейн ужасно учился в школе, родился из-за различия в системах маркировки между немецкими и швейцарскими школами. Когда Эйнштейн сменил немецкую школу на школу в кантоне Ааргау в Швейцарии, система классификации — от 1 до 6 (как от 5 до 1 у нас) — была перевернутой. Оценка 6, обозначавшая низший балл, стала высшей, а единица, обозначавшая высшую оценку, стала низшим баллом.
Впрочем, Эйнштейн завалил вступительный экзамен в колледж. Прежде чем попасть в Ааргау, откуда и пошел миф о плохой учебе, он пытался поступить в Федеральную политехническую школу в Швейцарии. И хотя экзамены по математике и физике он сдал замечательно, по некоторым ненаучным предметам, особенно по французскому языку, он набрал мало баллов.
Его изобретения
В течение жизни Эйнштейна ему приписывались некоторые изобретения, включая холодильник Эйнштейн, который он изобрел вместе со своим другом и коллегой физиком Лео Сцилардом. В отличие от обычных холодильников, холодильник Эйнштейна не использовал электричество. Он охлаждал пищу в процессе абсорбции, использующего изменения давления между газами и жидкостями для снижения температуры в пищевой камере.
Эйнштейн захотел придумать свой холодильник после того, как услышал о гибели немецкой семьи, отравившейся токсичными газами, утекшими из обычного холодильника. В 1800-х годах механические компрессоры в холодильниках могли иметь дефектные пломбы, через которые утекали ядовитые газы, двуокись серы и хлористый метил.
Эйнштейн также изобрел насос и блузку. Блуза имела два набора кнопок, пришитых параллельно друг другу. Один набор кнопок подошел бы худому человеку, а другой подошел бы человеку потяжелее. Худенькая персона, которая купила бы блузку Эйнштейна, могла прибавить в весе и просто перейти на другой набор кнопок. Так же, как и пышный человек, потерявший в весе. Экономия.
Лазейка, которая могла сделать США диктатором
Курт Гедель был среди ученых, бежавших в США с подконтрольных нацистам территорий во время Второй мировой войны. В отличие от Эйнштейна, Гедель с трудом получил американское гражданство. Когда его, наконец, пригласили на собеседование по поводу гражданства, он должен был привести двух человек с собой, которые могли бы поручиться за его поведение. Гедель взял друзей, Оскара Моргенштерна и Эйнштейна.
Гедель много читал, готовясь к собеседованию, которое совершенно случайно проводил судья Филипп Форман, друг Эйнштейна. Когда Форман выразил надежду на то, что США не были и никогда не станут диктаторским государством, Гедель возразил, сказав, что США вполне может обзавестись диктатурой из-за лазейки в Конституции.
Он собирался объяснить, но Эйнштейн перебил Геделя, поскольку его ответ мог лишить его шансов на получение гражданства. Судья Форман быстро продолжил интервью, и Гедель стал гражданином США.
Этот инцидент стал известен лишь благодаря записи Моргенштерна в дневнике. Тем не менее в ней не сказано, какой была лазейка или как США могли стать страной с диктатурой. Никто не знает, какая часть Конституции содержит очевидную лазейку, но ходят предположения, что Гедель думал о Статье 5, которая позволяет вносить изменения в Конституцию. Вполне возможно, что некоторые поправки могли юридически уничтожить ее.
ФБР считало Эйнштейна советским шпионом
ФБР следило за Эйнштейном с 1933 года, когда он приехал в США, до его смерти в 1955 году. Бюро прослушивало его телефон, перехватывало письмо, обыскивало его мусор в поисках свидетельств, которые могли бы указать на подозрительную группу или активность, включая шпионство на Советский Союз. Однажды ФБР даже объединилось со службой иммиграции в поисках причины для депортации ученого. В Эйнштейне подозревали антиправительственного радикала или коммуниста ввиду его политических взглядов и связей с пацифистскими и правозащитными группами.
До приезда Эйнштейна в США Женская патриотическая корпорация направила 16-страничное письмо в Госдепартамент, протестуя против въезда ученого в страну. Она утверждала, что даже Иосиф Сталин был меньше связан с группами коммунистов, чем Эйнштейн.
В результате Госдепартамент тщательно допросил Эйнштейна на тему его политических убеждений до выдачи визы. Разозлившись, Эйнштейн сердите отвечал своим интервьюерам, что американский народ умолял его приехать в США и он не потерпит отношения к себе как к подозреваемому. Уже получив гражданство, Эйнштейн оставался в США, даже зная, что находится под наблюдением. Однажды он даже сказал польскому послу, что их разговор тайно записывался.
Он пожалел о своей причастности к атомной бомбе
Эйнштейн никогда не принимал участие в Манхэттенском проекте, правительственной программе США, в рамках которой были созданы первые ядерные бомбы во время Второй мировой войны. Даже если бы он захотел участвовать, ему бы отказали из соображений безопасности. Ученым, принимавшим участие в проекте, также запрещалось с ним встречаться.
Единственным вкладом Эйнштейна стало подписание письма с просьбой к президенту Рузвельту о разработке атомной бомбы. Вместе с физиком Лео Сцилардом Эйнштейн написал письмо после того, как узнал, что немецкие ученые расщепили атом урана.
Хотя Эйнштейн и знал о чрезвычайно разрушительной силе атомной бомбы, он ввязался в первую очередь потому, что боялся, что немцы первыми сделают бомбу. Но впоследствии он пожалел о том, что написал и подписал письмо. Услышав, что США сбросили первую атомную бомбу на Хиросиму, он ответил: «Горе мне». Позже Эйнштейн признался, что не подписал бы письмо, если бы знал, что немцы никогда не сделают бомбу.
Эдуард Эйнштейн
Рожденный в 1910 году, Эдуард был вторым сыном Эйнштейна и его жены Милевы Марич. Эдуард (по прозвищу «Тете» или «Тетель») в детстве часто болел и получил диагноз шизофреника в возрасте 20 лет. Милева, которая развелась с Эйнштейном в 1919 году, сначала заботилась об Эдуарде, но позже поместила его в психиатрическую лечебницу.
Эйнштейн не был удивлен, когда Тете поставили такой диагноз. Сестра Милевы страдала от шизофрении и Тете часто проявлял поведение, которое указывало на болезнь. Эйнштейн бежал из Германии в США через год после того, как Тете попал в больницу. Хотя Эйнштейн часто навещал своих сыновей, когда все они жили в Европе, попав в Америку, он ограничился одними письмами.
Письма Эйнштейна к Эдуарду были редкими, но очень душевными. В одном письме Эйнштейн сравнил людей с морем, отметив, что они могут быть «приветливыми и дружелюбными» или «бурными и сложными». Он добавил, что хотел бы увидеть своего сына грядущей весной. К сожалению, разразилась Вторая мировая война, и Эйнштейн больше никогда не увидел Тете.
После смерти Милевы в 1948 году, Тете оставался в госпитале еще девять лет. Восемь лет он провел с приемной семьей, но вернулся в больницу, когда его приемная мать заболела. Умер Тете в 1965 году.
Эйнштейн был заядлым курильщиком
Больше всего на свете Эйнштейн любил свою скрипку и трубку. Будучи заядлым курильщиком, он однажды сказал, что считает курение необходимым для спокойствия и «объективного суждения» в людях. Когда его врач прописал ему избавление от вредной привычки, Эйнштейн засунул в рот трубку и закурил. Иногда он также поднимал окурки на улицах, чтобы раскурить в своей трубке.
Эйнштейн получил пожизненное членство в Монреальском клубе курильщиков трубок. Однажды он упал за борт во время поездки на лодке, но сумел спасти заветную трубку от воды. Помимо множества рукописей и писем, трубка остается одной из немногих личных вещей Эйнштейна, которые у нас есть.
Он любил женщин
Когда Эйнштейн не работал на E = mc^2, не курил, не писал письма и не проектировал блузку, он развлекал себя женщинами. Его письма показывают, как сильно он любил женщин, или, по словам самого Эйнштейна, как сильно женщины любили его.
В интервью NBC News, Ханох Гутфройнд, председатель Всемирной выставки Альберта Эйнштейна в Еврейском университете, описал брак Эйнштейна с его второй женой Эльзой как «брак по расчету». Гутфройнд также считает, что 3500 страниц писем Эйнштейна, изданных в 2006 году, свидетельствуют о том, что Эйнштейн был не таким уж плохим отцом и мужем, как считалось изначально.
Признав, что не может оставаться с одной женщиной, Эйнштейн был откровенен с Эльзой о своих внебрачных связях. Он часто писал ей в письмах о том, что вокруг него собирается множество женщин, что он сам охарактеризовал как нежелательное внимание. Будучи в браке, он сменил по меньшей мере шесть подружек, включая Эстеллу, Этель, Тони и Маргариту.
В письме своей падчерице Марго от 1931 года, Эйнштейн писал: «Это правда, что М. последовала за мной в Англию, и ее преследование выходит из-под контроля. Из всех дам я на самом деле привязан только к г-же Л., абсолютно безвредной и порядочной».
Крупнейшая ошибка Эйнштейна
Эйнштейн мог быть блестящим ученым, но он был далеко не идеальным. На самом деле он сделал по меньшей мере семь ошибок в различных доказательствах E = mc^2. Тем не менее в 1917 году он признал свой «самый большой промах». Он добавил космологическую постоянную — представленную греческой буквой лямбда — в уравнения общей теории относительности. Лямбда представляла силу, противодействующую притяжению гравитации. Эйнштейн добавил лямбду, поскольку большинство ученых считало, что Вселенная была стабильна в то время.
Позже Эйнштейн убрал постоянную, когда обнаружил, что его предыдущие уравнения были корректны и Вселенная на самом деле расширяется. Но в 2010 году ученые выяснили, что уравнения с лямбдой вполне могут оказаться верными. Лямбда может объяснять «темную энергию», теоретическую силу, которая противостоит гравитации и заставляет Вселенную расширяться с ускоряющимся темпом.
hi-news.ru
Биография и открытия Альберта Эйнштейна
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.
isralove.org
Почему Альберт Эйнштейн не изобрел лазер. Некоторые изобретения Эйнштейна
Доктор физико-математических наук Ю. Р. Носов«Химия и жизнь» №6, 2005
- Некоторые изобретения Эйнштейна
Некоторые изобретения Эйнштейна
Магнитострикционный громкоговоритель
10 января 1934 года Германское патентное ведомство по заявке, поданной 25 апреля 1929 года, выдало патент № 590783 на «Устройство, в частности, для звуковоспроизводящей системы, в котором изменения электрического тока вследствие магнитострикции вызывают движение магнитного тела». Авторы изобретения — Рудольф Гольдшмидт и Альберт Эйнштейн. Магнитострикцией называют изменение размеров магнитных тел (обычно ферромагнетиков) при намагничивании. В преамбуле к патентному описанию изобретатели пишут, что силам магнитного сжатия препятствует жесткость ферромагнетика, и предлагают три способа увеличения перемещения под действием этой силы.
Первый способ показан на рис. 1 a. Несущий иглу С с диффузором ферромагнитный стержень В ввинчен в прочное U-образное магнитное ярмо А таким образом, что сжимающие стержень осевые усилия очень близки к критической величине, при которой имеют место эйлеровская потеря устойчивости и изгиб стержня. На ярмо надеты обмотки D, по которым проходит электрический ток, модулированный звуковым сигналом. Чем сильнее звук, тем сильнее намагничивание и сжатие стержня В. Поскольку стержень поставлен на грань неустойчивости, малые вариации длины приводят к сильным колебаниям в вертикальном направлении, и прикрепленный к середине стержня диффузор генерирует звук. Во втором варианте (рис. 1 б) используется неустойчивость системы из сжатой пружины Н и штока G, упирающегося острием в лунку S. Модулированный звуковым сигналом ток проходит по обмотке D. Переменная во времени намагниченность железного стержня приводит к небольшим колебаниям его длины, которые усиливаются за счет энергии теряющей устойчивость сильной пружины. В третьем варианте магнитострикционного громкоговорителя (рис. 1 в) применена схема с двумя железными стержнями B1 и B2, обмотки D которых подключены таким образом, что, когда намагниченность одного стержня увеличивается, намагниченность другого уменьшается. Тягами C1 и С2 стержни соединены с коромыслом G, подвешенным на штанге М и прикрепленным растяжками F к боковинам магнитного ярма А. Коромысло жестко связано с диффузором W. Завинчивая гайку Р на штанге М, систему переводят в состояние неустойчивого равновесия. Благодаря противофазному намагничиванию стержней B1 и B2 током звуковой частоты их деформации также совершаются в противофазе — один сжимается, другой удлиняется, и коромысло в соответствии со звуковым сигналом поворачивается относительно точки R. В этом случае также за счет использования скрытой неустойчивости происходит усиление амплитуды магнитострикционных колебаний.
Автоматическая фотокамера
Эйнштейн придумал несколько технических устройств, в том числе чувствительный электрометр и прибор, определяющий время экспозиции при фотосъемке. Теперь такое устройство называется фотоэкспонометром. Может быть, это изобретение было побочным продуктом размышлений, завершившихся созданием представления о световых квантах и объяснением фотоэффекта. Интерес к устройствам подобного рода сохранился у Эйнштейна надолго, хотя фотолюбителем он не был. Во второй половине 40-х годов Эйнштейн и Букки изобрели механизм для автоматической регулировки времени экспозиции в зависимости от освещенности. Устройство показано на рис. 2, где а, в — камера, б — сегмент переменной прозрачности. 27 октября 1936 года они получили американский патент № 2058562 на фотокамеру, автоматически подстраивающуюся под уровень освещенности. В ее передней стенке 1, помимо объектива 2, имеется еще окно 3, через которое свет попадает на фотоэлемент 4. Электрический ток, вырабатываемый фотоэлементом, поворачивает находящийся между линзами объектива легкий кольцевой сегмент 5, зачерненный так, что прозрачность его плавно изменяется от максимальной на одном конце до минимальной на другом (рис. 2 б). Поворот сегмента тем больше, а, следовательно, затемнение объектива тем сильнее, чем ярче освещен объект. Таким образом, будучи раз отъюстированным, устройство при любой освещенности само регулирует количество света, падающего на фотопленку или пластинку, находящуюся в фокальной плоскости объектива 2. Но что делать, если фотографу захочется изменить диафрагму? Для этого изобретатели предлагают несколько усложненный вариант своей фотокамеры. В этом варианте на ее передней стенке 1 устанавливается поворотный диск 6 с набором отверстий 7–12 нескольких диаметров. При поворотах диска одно из таких отверстий приходится на объектив, а диаметрально противоположное — на окно фотоэлемента. Поворачивая диск за рычажок 13 на фиксированные углы, фотограф одновременно диафрагмирует и объектив и окно. Экспонометр Букки—Эйнштейна одно время был весьма популярен, его даже использовали кинооператоры в Голливуде. Заметим, что попутно здесь предложен тот самый принцип обратной связи, который лег в основу кибернетики, но до выхода основополагающей книги Норберта Винера оставалось еще 12 лет.
Гирокомпасы и индукционная электромагнитная подвеска
В 1926 году фирмой Аншютца был разработан и запущен в серийное производство весьма сложный и совершенный гироскопический прибор — прецизионный гирокомпас. В статьях и книгах по гирокомпасам непременно отмечается, что в разработке принял участие Эйнштейн. Этот гироскопический прибор двухроторный — в нем механически связаны взаимно перпендикулярные оси двух вращающихся со скоростью 20 000 об./мин роторов, по 2,3 кг каждый. Они являются также роторами трехфазных асинхронных двигателей переменного тока. Оба гироскопа (ротора) помещены внутрь полой герметичной сферы. При слове «гироскоп» большинство вспоминает устройство с ротором, ось которого закреплена в кольцах карданова подвеса. Конечно, карданов подвес, обеспечивающий ротору полную свободу поворотов вокруг трех взаимно перпендикулярных осей, — находка необычайно остроумная (рис. 3). Но для мореходного гирокомпаса такой подвес не годится: компас должен месяцами указывать строго на север, не сбиваться ни при штормах, ни при ускорениях и переменах курса судна. С течением времени ось ротора будет поворачиваться, или, как говорят моряки, «уходить». В новом гироскопе кардановых колец нет — сфepa диаметром 25 см с двумя гироскопами (двухгироскопная система в отношении качки несравненно устойчивее одногироскопной) свободно плавает в жидкости, снаружи она не касается никаких подпорок или стенок. К ней даже не подходят электрические провода, которые способны передавать какие-то механические усилия и моменты. У сферы имеются выполненные из электропроводного материала «полярные шапки» и «экваториальный пояс». Против этих электродов в жидкости находятся электроды, к которым подключены фазы электропитания. Жидкость, в которой плавает сфера, — это вода, в которую добавлено немного глицерина для придания ей антифризных свойств и кислоты — для электропроводности. Таким образом, трехфазный ток подается в гиросферу прямо через поддерживающую ее жидкость, а затем уже внутри по проводам разводится к статорным обмоткам гироскопных двигателей.
Для плавания в поддерживающей жидкости в полностью погруженном и безразличном состоянии должен соблюдаться совершенно точный баланс между ее весом и весом вытесненного раствора. Соблюсти такой баланс очень нелегко, но, даже если он и достигнут, неизбежные в этом случае температурные колебания и изменения удельных весов его нарушат. Кроме того, необходимо еще как-то центрировать гиросферу в горизонтальном направлении. Эйнштейн придумал, как осуществить центровку гиросферы в вертикальном и горизонтальном направлениях. Вблизи дна внутрь гиросферы помещается кольцевая обмотка, подключаемая к одной из фаз поданного в шар переменного тока, сама же гиросфера окружается еще одной полой металлической сферой (рис. 4). Создаваемое внутренней обмоткой гиросферы переменное магнитное поле наводит в окружающей ее, например алюминиевой, сфере вихревые токи. Согласно закону Ленца, эти токи стремятся воспрепятствовать изменению магнитного потока, которое произошло бы при любом смещении внутренней сферы относительно внешней. При этом происходит автоматическая стабилизация гиросферы. Если она, например, в результате повышения температуры стала тонуть (ведь удельный вес жидкости при нагревании вследствие ее расширения уменьшается), зазор между донными частями сфер сократится, отталкивающие силы возрастут и остановят движение. Аналогично стабилизируется гиросфера и в горизонтальном направлении.
В различных отраслях современной техники все более широкое применение находят сейчас исключающие трение и касание способы подвески, при которых подвешиваемый объект парит, или, как теперь часто говорят, левитирует. Существуют магнитная, электростатическая, сверхпроводящая магнитная и, наконец, индукционная электромагнитная подвеска, которую предложил Эйнштейн. Например, она применяется при бестигельной плавке металлов и полупроводников.
elementy.ru
Холодильник, блузка, слуховой аппарат. Что и как изобретал Альберт Эйнштейн | Futurist
Альберт Эйнштейн – человек XX века по версии журнала «Time». Его работыперевернули развитие фундаментальной физики и наш взгляд на мир. Но одной теорией его гений обойтись не смог – Эйнштейн также является автором многих патентов на изобретения в различных странах. И даже дизайна блузки.
Человек столетия
В конце двадцатого века журнал «Time» предложил выдающимся политикам, общественным активистам и деятелям искусства выбрать человека столетия. По итогам был составлен список из ста самых влиятельных людей, и возглавил его Альберт Эйнштейн.
Удивляться не приходится: двадцатый век общепризнанно стал веком науки, и вклад Эйнштейна в нее трудно переоценить. Он изменил наш взгляд на пространство и время, вещество, энергию, создал новую теорию гравитацию. Немногим удалось, завоевав популярность прижизненно, сохранять ее в течении стольких лет и в настоящее время.
«Драмкружок, кружок по фото...»
Но удивительно незаметно для широкой общественности развивалась и другая сторона жизни Альберта Эйнштейна. Будучи великим физиком-теоретиком, он также был изобретателем и получил более пятидесяти патентов в разных странах.
Основную часть времени Эйнштейн, конечно, посвящал теоретической физике. Но в свободное время он работал над решением математических проблем в других областях или практических задач. Среди его главных работ можно выделить следующие: охлаждающую систему, разработанную вместе с Лео Сзилардом, систему воспроизведения звука в соавторстве с Рудольфом Голдшмидтом и автоматическую камеру с Густавом Баки. Что еще более удивительно, Эйнштейн является обладателем патента на дизайн блузы.
Помимо охлаждающей системы, остальные патенты Эйнштейна не получили широкого распространения и представляют собой исключительно историческую значимость. Но, обо всем по порядку.
Схема холодильника Эйнштейна-Сзиларда.
Безопасный холодильник
Первые патента Эйнштейна были посвящены охлаждающим системам или простыми словами, холодильникам. С 1926 по 1933 год он работал над этой проблемой совместно с Лео Сзилардом, выдающимся физиком венгерского происхождения, участником Манхеттенского проекта.
Базовый принцип работы холодильника прост: некоторая охлаждающая жидкость циркулирует вокруг объекта и забирает у него тепло — таким образом происходит охлаждение. Чаще всего в качестве охлаждающей жидкости выступает сжиженный газ. Выполнив свою функцию, газ нагревается и переводится в большую нишу, где, расширяясь, снова охлаждается. Затем охладитель сжижается компрессором и процесс начинается заново.
Во времена Эйнштейна в качестве охлаждающего газа использовались токсичные диоксид серы, метилхлорид и аммиак. Случаи отравления и даже смерти целых семей были нередки. Эйнштейн воспринял одну из таких трагедий близко к сердцу и задался целю создать холодильник, в котором не было бы движущихся и токсичных частей, убрав компрессор и токсичные газы.
Альберт Эйнштейн и Лео Сзилард.
Электромагнитное сердце
Основой холодильника Эйнштейна и Сзиларда стал электромагнитный насос, без прокладок и затворок, которые могут дать течь или сломаться: вместо этого они предложили концепцию человеческого сердца, которое качает кровь по организму за счет сокращения и растяжения мышц. Сплав калия и натрия под действием переменного магнитного поля совершает периодические движения, сжижая и расширяя охлаждающий газ.
Сзилард и Эйнштейн подали более 45 заявок на патенты в шести разных странах, но распространения их охлаждающая система не получила. Прототип оказался очень шумным, а последовавшая в 30-х годах Великая депрессия в целом подпортила благосостояние многих производителей. К тому же, с внедрением нетоксичного фреона отпала необходимость повышать безопасность холодильников. Изобретение Эйнштейна и Сзиларда, однако, позже нашло свое применение в 50-х годах, в технологии ядерных реакторов-размножителей.
Патент Альберта Эйнштейна и Рудольфа Голдшмидта.
Акустический слуховой аппарат
В 1922 году к Эйнштейну за экспертным мнением по поводу одной из своих разработок обратился Рудольф Голдшмидт, немецкий инженер и изобретатель. С тех пор они находились в постоянном контакте и в 1934 году запатентовали «Аппарат электромагнитного воспроизведения звука».
История этого изобретения такова: знакомая Эйнштейна, выдающаяся певица Ольга Эйснер стала терять слух, что является настоящей трагедией для любого музыканта. Эйнштейн попросил помощи Голдшмидта, чтобы создать для нее новый тип звукового аппарата.
В результате Эйнштейн и Голдшмидт запатентовали изобретение со следующим описанием: «Устройство, специально разработанное для воспроизведения звука, в котором изменения электрического тока создают движение намагниченного тела вследствие магнитострикции». Магнитострикция – явление, возникающее, например, если плотно обвить железный сердечник проводом и пустить сквозь него ток. Провод создает магнитное поле, которое, в свою очередь, меняет форму сердечника. Вибрации сердечника будут соответствовать изменению силы тока.
Предполагалось передавать вибрации сердечника через некоторого рода мембрану, которая прикреплялась бы к черепу – создать электро-акустический слуховой прибор. К сожалению, дальнейшего развития изобретение Эйнштейна-Голдшмидта не получило, а впоследствии получили развитие электронные слуховые аппараты, которые способны во много раз усиливать звуковые волны. Необходимость в электро-акустических технологиях отпала.
Схема камеры Эйнштейна-Баки.
Первая самонастраивающаяся камера
Вместе со своим давним другом Густавом Питером Баки Эйнштейн изобрел самонастраивающуюся камеру. Это произошло за несколько лет до того, как Кодак представил миру Super Six-20, известную как первая автоматическая камера — хотя стоит отметить, что Кодак и Эйнштейн-Баки использовали разные принципы работы. Камера стала изобретением, в котором Эйнштейн впервые использовал собственные физические наработки, а именно открытое им явление фотоэффекта, за которое он и был удостоен Нобелевской премии по физике в 1921 году.
Камера была запатентована в 1936 году, ее главным отличием была «адаптация к количеству света, попадающему на фотопластинку, в зависимости от освещенности и фотографируемого объекта». В ней свет попадал на фотоэлектрическую ячейку, которая вырабатывает электрической ток под действием света. При этом между ячейкой и основной линзой находился барабан с различными затемняющими пластинами. Количество попадающего на фотоячейку света определяло угол, под которым должен повернуться барабан, и какой именно фильтр нужен в данных условиях.
Блуза Эйнштейна.
И даже дизайнер?
Удивительно, но факт – Эйнштейна интересовал и дизайн одежды. В 1935 году Густав Баки в своем письме пожаловался ему, что Эмиль Майер, поверенный по делам Эйнштейна и Баки, подал заявку на патентование непромокаемой одежды без их ведома.
Возможно, эта заявка в итоге была аннулирована. Однако, как показывают записи, в 1936 году в США Эйнштейн получил патент на дизайн блузы. Модель «Альберт Эйнштейн» представлена на рисунке, и главными ее отличительными чертами были заявлены боковые прорези, также служившие рукавами, и центральная часть, идущая от воротничка к талии. К сожалению, доподлинно неизвестно, сколько экземпляров было пошито и кто красовался в блузе от именитого физика.
Понравилась статья?
Поделись с друзьями!
Поделиться 0 Поделиться 0 Твитнуть 0Подпишись на еженедельную рассылку
futurist.ru
10 фактов об Альберте Эйнштейне: все о его жизни
Если хорошо покопаться в биографии любого известного человека, можно обнаружить массу интересных фактов, которые неизвестны или мало известны широкой общественности. Альберт Эйнштейн не исключение из данного правила. С его именем связано несколько «мифов» и историй. Попробуем разобраться в некоторых из них — представляем вашему вниманию 10 интересных фактов об Альберте Эйнштейне.
1. Спор об авторстве «теории относительности»
Скорее всего мало кто знает, что в своё время известный немецкий математик первой половины ХХ века Дэвид Гильберт пытался доказать, что именно он изобрел «теорию относительности». Он утверждал, что Эйнштейн в своём докладе на ученом форуме использовал опубликованные им (Гильбертом) в популярном научном издании за 5 дней до этого формулы и идеи Дэвида. Однако Альберт с лёгкостью парировал обвинения в плагиате — он представил доказательства, что Гильберт в своей работе попытался выдать за свои формулы и идеи, опубликованные Эйнштейном задолго до этого.
Мнения учёных разделились, но широкой огласке этот спор не придавался, поскольку большинство учёных были на стороне Эйнштейна. В 1950-х группа учёных провела тщательный анализ всех известных работ Эйнштейна и Гильберта и пришла к однозначному выводу — обвинения Гильберта были беспочвенны: открытие «Теории относительности» по праву принадлежит Альберту Эйнштейну.
2. Эйнштейн ошибся или нет?
Каким бы гением не был Эйнштейн, но он всего лишь человек. А людям, тем более ищущим что-то новое, свойственно совершать ошибки. Совершал ошибки и Эйнштейн. Например, в разное время он допускал минимум 7 ошибок при доказывании своей знаменитой формулы E = mc^2.
Но то были «небольшие» ошибки. Сейчас речь его решении в 1917 году признать ошибкой наличие в его формуле уравнения теории относительности космологической постоянной. В свое время он ввел эту постоянную, как коэффициент противодействующей гравитационному притяжению силы, потому что, как и все другие ученые, считал Вселенную стабильной.
После того, как было доказано, что Вселенная постоянно расширяется, Эйнштейн признал введение постоянной своей самой большой ошибкой и убрал не из формулы уравнения.
Самое интересное, что уравнение Эйнштейна с постоянной очень даже может быть не ошибкой. А если и ошибкой, то только в определении ее названия. На самом деле эта постоянная может быть коэффициентом некой теоретической «темной энергии», которая противостоя гравитации как раз и способствует расширению Вселенной.
3. Как всё-таки учился Эйнштейн в школе?
Некоторые интернет-ресурсы публикуют «сенсационную» информацию о том, что гениальный Эйнштейн в школе учился не просто посредственно, а ужасно плохо. Они ссылаются на 2 факта:
- табеля школьной успеваемости с низкими оценками;
- провал на вступительных экзаменах в швейцарский Федеральный политехнический колледж.
При этом, говоря о табелях успеваемости, «искатели сенсаций» забывают отметить, что это табеля из немецкой средней школы, где была «перевёрнутая» система оценивания по сравнению со Швейцарией, где он получал высшее образование. Т.е., низкие с точки зрения швейцарской школы оценки Альберта на самом деле были очень высокими оценками с точки зрения немецкой школы.
Что касается провала при поступлении в колледж, то прекрасно сдав математику и физику, Эйнштейн завалил экзамен по французскому языку и не набрал проходной балл.
Вряд ли стоит говорить о плохой школьной успеваемости Альберта Эйнштейна только потому, что он не очень хорошо знал французский язык.
4. Изобретения Эйнштейна
Мало кто знает, что Альберт Эйнштейн запатентовал ряд изобретений, которые могли быть полезны простому потребителю. Из наиболее значимых изобретений Эйнштейна хотелось бы отметить:
- Изобретение совместно с Лео Сцилардом холодильника, для работы которого не требовалось электричество. Нет смысла вдаваться в технические детали, но главная суть — холодильник Эйнштейна был более безопасен в эксплуатации, так как не заправлялся газами, которые использовали для компрессорных холодильников того времени.
- Изобретение блузки с двумя наборами прошитых параллельно застегивающих кнопок. Суть изобретения заключался в следующем — такую куртку мог надеть и худой, и толстый человек. Таким образом одной курткой спокойно могли пользоваться члены семьи разной комплекции. Кроме того, в случае похудания толстого человека или наоборот, вполне возможно с такой курткой ему не пришлось бы идти в магазин за новой вещью.
5. Альберт Эйнштейн — советский шпион?
Эйнштейн приехал в США 1933 году. Но ещё до его приезда в ФБР было открыто производство — Альберт Эйнштейн был признан лицом, которое могло представлять угрозу политическому строю.
Его авторитет в народных массах в совокупности с обширными дружескими знакомствами с пацифистами, коммунистами и «независимыми» правозащитниками пугали высокопоставленных чиновников Белого Дома, Госдепартамента и ФБР — его подозревали в шпионаже в пользу СССР.
Однако без прямых доказательств, которые можно было смело предствить широкой общественности, отказать попросившему американского гражданство ученому мирового уровня в Госдепартаменте не смогли. Американское гражданство Эйнштейну дали, но затем вплоть до смерти учёного в 1955 году его домашний телефон был на постоянной прослушке, вся корреспонденция (входящая и исходящая) тайно просматривалась, сам Альберт был под постоянным наблюдением агентов ФБР — Бюро не брезговало даже постоянным исследованием содержания мусорных пакетов из квартиры Эйнштейна.
6. Эйнштейн и атомная бомба
Эйнштейн не был и не мог быть из соображений национальной безопасности участником Манхэттенского проекта — военных ядерных разработок, проходивших под контролем американского правительства. Однако он совместно Лео Сцилард (американским физиком, участвовавшим в исследованиях урана), узнав, что немцы далеко продвинулись в направлении получения атомной энергии урана, написал письмо Рузьвельту с просьбой обратить американского президента на необходимость приложить максимум усилий, чтобы опередить фашистскую Германию в создании атомной бомбы.
Так вот, после того, как американцы сбросили свои атомные бомбы на Нагасаки и Хиросиму, Альберт Эйнштейн признался, что если бы он был уверен, что немцам не удастся в итоге закончить свои ядерные исследования, он никогда бы не призывал кого-либо создавать столь страшное оружие.
7. Эдуард Эйнштейн — шизофрения
Эдуард Эйнштейн — второй сын Альберта Эйнштейна от Милевы Марич, родился в 1910 году. После развода Милевы с Альбертом в 1919 году мальчик остался жить с матерью. В 1930 году Эдуарду поставили диагноз — «шизофрения». Однако не надо думать, что природа отыгралась на сыне Альберта Эйнштейна, по принципу — отцу гениальность, а сыну шизофрения.
Скорее всего Альберт не имеет отношения к болезни сына — родная сёстра Милены тоже стояла на учете психиатра с диагнозом «шизофрения». Так что, если болезнь Эдуарда была наследстственной, то по роду Марич, а не Эйнштейн.
За исключением нескольких послевоенных лет Эдуард Эйнштейн с 1933 по 1965 год провёл в психиатрической больнице.
8. Отношение Эйнштейна к курению
Сказать об Эйнштейне, что он был известен, как заядлый курильщик, это все равно, что назвать Леонеля Мессии любителем футбола. Альберт курил очень много! Он вообще считал, что табачный дым способствует успокоению нервной системы и неким стимулом для коры головного мозга делать «объективные суждения». Знаете, что сделал Эйнштейн в кабинете врача, который только что настоятельно рекомендовал ему бросить курить? Правильно — достал из кармана свою трубку и прикурил.
Так уж получилось, что до сегодняшнего дня дошло не так много личных вещей великого учёного. Но курительная трубка отлично сохранилась.
9. Большой любитель женщин
Любому гению нужно отдыхать от расчётов и изобретений. Альберт Эйнштейн предпочитал расслабляться в окружении женщин, которых в его жизни было немало. Впрочем, если судить по опубликованным в 2006 году сборнику писем Эйнштейна своей второй жене Эльзе, это была единственная женщина, к которой он питал продолжительные нежные чувства.
Просто Альберт не был создан для постоянных отношений с одной женщиной. Он открыто об этом писал Эльзе, причём, скорее всего для того, чтобы «оправдать» своё регулярные временные увлечения. Так что рассказы о том, что Альберт Эйнштейн был тем ещё бабником — это объективная реальность.
10. Исследование мозга Эйнштейна
Еще при жизни Эйнштейн дал официальное письменное разрешение на исследование своего мозга после его смерти. Он умер в 1955 году в Принстонской больнице. Через 7 часов после смерти Эйнштейна патологоанатом Томас Харви вскрыл черепную коробку гения, извлек его мозг и поместив в банку с формальдегидом, забрал домой, где хранил 40 лет.
Только в 1995 году потомки горе-паталогоанатома передали мозг Эйнштейна ученому миру для исследования. Если коротко охарактеризовать выводы специалистов — серое вещество головного мозга Эйнштейна существенно отличалось от нормы:
- значительно уменьшены те участки, которые отвечают речевые функции;
- намного больше средних показателей участки, отвечающие за обработку пространственной информации и производство расчётов;
- в веществе головного мозга переизбыток нейроглиальных клеток.
Таким образом можно констатировать — Эйнштейн действительно был гением.
10topov.ru
