Эйнштейн что открыл кратко
Эйнштейн биография кратко открытия, что изобрел, за что получил Нобелевскую премию, интересные факты, личная жизнь, изобретения
Имя Альберта Эйнштейна сегодня у всех ассоциируется с гениальностью. Он прославился на весь мир, благодаря своим теориям. А. Эйнштейн — не просто гениальный физик, ученый и гуманист, это яркая, самобытная личность. Биография его наполнена неожиданными, порой приятными, а иногда — трагичными моментами.
Детство и юность
Важно! В возрасте 6 лет мать Альберта начала давать ему уроки игры на скрипке, что очень положительно сказалось на развитии ребенка. А. Эйнштейн пронес любовь к этому музыкальному инструменту через всю свою жизнь.
Важно! По некоторым данным, уровень IQ Эйнштейна составлял от 160 до 200.
Затем, в 1894 г. семья Эйнштейнов решила перебраться в Италию, Альберт тогда не получил свидетельство об окончании учебы. Он надеялся поступить в политехнический университет в Цюрихе, и для этого пешком отправился из Италии в Швейцарию. Но мечтам его тогда не суждено было сбыться, так как он не сдал экзамены по гуманитарной части. Тогда ректор этого учебного заведения порекомендовал ему поступить в школу на севере Швейцарии, затем прийти снова поступать в университет. Альберт последовал совету и в 1896 году уже находился на обучении в Политехникуме Цюриха.
Важно! Тогда впервые к Альберту пришла идея сменить гражданство с германского на швейцарское. Но, чтобы это сделать, нужно было заплатить немалую сумму, которой у семьи не было, поэтому гражданство Швейцарии было получено лишь через 5 лет.
Рис. 2. Альберт Эйнштейн в 14 лет
Научная карьера Эйнштейна
Учеба в институте давалась нелегко. Молодой Альберт постоянно спорил с профессорами, особенно с преподавателем по физике. Но в 1901 году, он все же успешно оканчивает обучение и получает диплом преподавателя. В том же году он печатает статью в журнале “Анналы физики” и продолжает сотрудничество с журналом. Статьи, которые он в то время издавал в журнале, стали основой для новых научных открытий и переворотов. Поначалу ему сложно было найти работу преподавателем, поэтому Альберт часто голодал. Из-за этого появились проблемы с печенью, которые были с ним на протяжении всей его жизни. Затем его ученик помогает ему получить рабочее место в Федеральном Бюро патентований. Должность третьего эксперта не предполагала большую зарплату, но ученого она вполне устраивала. К тому же такая работа освобождала много свободного времени, что позволило Альберту глубже заняться изучением физики и разрабатывать теории. В 1905 году следующие его научные статьи произвели фурор в мире науки:
Через 4 года он становится профессором и начинает преподавать. Но оплата была настолько низкой, что, когда ему предложили стать заведующим кафедрой в пражском немецком университете, он немедленно согласился. Еще через 3 года он становится профессором в университете Берлина.
Рис. 3. Альберт Эйнштейн в патентном бюро. 1905 год
Достижения и открытия Эйнштейна
Трудно переоценить вклад Эйнштейна в развитие науки. Помимо своих известных трудов, он также написал около 300 книг по обычной и квантовой физике и издал более 150 статей по истории и философии науки. Нижеперечисленные теории стали самыми известными и выдающимися работами в жизни великого физика.
Теория Относительности
Данная теория перевернула весь научный мир. Представления о физике, ранее базировавшиеся на научных трудах Ньютона, сейчас перешли на новый уровень. Теория относительности активно применяется в физике и астрономии. Она дала мощный импульс для развития физики в целом и для дальнейших научных исследований. При помощи этой теории физики сумели предсказать такие астрономические явления, как нейтронные звезды, черные дыры и гравитационные волны.
Квантовая теория
А. Эйнштейн сыграл ключевую роль в истории развития квантовой механики. В 1905 году он применил квантовую теорию для объяснения фотоэлектрического эффекта. Теория фотоэффекта гласит, что электромагнитное излучение состоит из потока квантов (фотонов), с энергией hν каждый, где h — постоянная Планка. В 1921 году А. Эйнштейн получил премию Нобеля за это открытие.
Важно! В начале 1933 г. А. Эйнштейн начал активно вести дискуссии на тему интерпретаций квантовой механики с другим выдающимся физиком Нильсом Бором. Ученый никак не хотел признавать некую долю вероятности в законах квантовой механики. Он считал, что все законы должны базироваться на обоснованных фактах. Эти споры продолжались до конца его жизни.
Броуновское движение частиц
А. Эйнштейн создал статистико-математическую модель броуновского движения частиц на основе молекулярной теории. Эта модель четко показывала не только размер молекул, но и их количество в единице объема. Позже, в 1905 году, Эйнштейн защитил диссертацию по данной теме и стал доктором наук по физике.
Рис. 4. Эйнштейн со своей первой женой Милевой Марич. ок. 1905 год
Жизнь в Штатах
Личная жизнь
В конце XIX века Альберт знакомится с девушкой по имени Мария Винтелер, но до женитьбы дело не доходит. После нее он встретил сербку Милеву Марич, которая в 1903 году стала его женой. Отношения у них были холодными и держались на контракте, составленном Альбертом. Чтобы выйти замуж за Альберта, Милеве пришлось согласиться с унизительными условиями контракта. Некоторые из пунктов гласили, что ей нельзя будет ожидать от Альберта каких-то проявлений чувств, и что она должна будет покидать его кабинет или спальню по его первому требованию. От Милевы у Альберта было трое детей. В 1919 году семья распалась. Милева не хотела разводиться, и чтобы убедить ее развестись, Альберт пообещал передать ей всю сумму денег из первой же полученной им Нобелевской премии. Он сдержал свое обещание. В том же году он женится на своей троюродной сестре Эльзе Левенталь. У нее было 2 дочери от предыдущего брака, которых Альберт позже удочерил.
Рис. 6. Эйнштейн с женой в Японии, ноябрь-декабрь 1922 года После смерти Эльзы в 1936 г. Альберт поддерживал хорошие отношения с дочерьми и сыном, лежащим в психиатрической клинике.
Смерть А. Эйнштейна
В 1955 году состояние ученого сильно ухудшилось. Альберт написал завещание, сообщив всем, что он исполнил свою миссию на Земле. А. Эйнштейн скончался в возрасте 77 лет, от аневризмы аорты. По завещанию ученого, похороны были скромными, тело его придали сожжению, а прах развеяли по ветру. Сегодня по всему миру стоит множество памятников как дань этому великому гению.
Рис. 7. Эйнштейн получает сертификат об американском гражданстве. 1940 год
Интересные факты об Эйнштейне
Еще больше интересных фактов об этой неординарной личности смотрите в видео.
Эйнштейн вклад в науку. Что открыл Эйнштейн?
Альберт Эйнштейн что открыл великий немецкий физик-теоретик, основатель современной теоретической физики, общественный деятель-гуманист, лауреат Нобелевской премии по физике (1921 год) Вы узнаете из этой статьи.
Эйнштейн вклад в науку
Альберт Эйнштейн вклад в науку совершил огромный. Свои идеи он изложил в более 300 научных работах по квантовой и обычной физике, порядке 150 статей и книг в области философии науки, истории. Он выступал с лекциями и был своего рода публицистом «евангелистом» точных наук.
Что открыл Эйнштейн в физике? Кратко:
На теоретическом уровне Альберт Эйнштейн разработал гиромагнитный эффект Эйнштейна — де Хааза, явление «квантовой телепортации», единую теорию поля. Он считал, что в разных обстоятельствах время течет по-разному.
Как Эйнштейн открыл теорию относительности?
Сам гений говорил, что теорию относительности он открыл совершенно случайно. Однажды ученый заметил как автомобиль, который двигался относительно другой машины в одном направлении и с одинаковой скоростью, остается неподвижным. Рассматриваемые автомобили, двигаясь относительно планеты и объектов на ней, находятся в состоянии покоя относительно друг друга.
Таким образом, Эйнштейн открыл теорию, которая поменяла все физические научные представления. Ее смогли понять только единицы, поэтому в университетах преподают только специальную теорию относительности, которая гласит: чем больше скорость с которой движется тело, тем больше искажается время и размеры.
Еще какой закон открыл Эйнштейн?
Ученый разработал общую теорию относительности. Образно он представил луч света, который пронизывает падающий лифт. Доходя до дальней стенки по мере того как снижается лифт, он пересекает его и луч начинает изгибаться вверх. Эйнштейн предположил, что луч на самом деле не изгибается, все только кажется, ведь время и пространство искажено силой, тянущей лифт вниз.
Вклад Эйнштейна в физику
Надеемся, что из этой статьи Вы узнали, какой вклад в науку внес Эйнштейн и что открыл Эйнштейн.
Эйнштейн что открыл кратко
Альберт Эйнштейн подарил миру самые революционные научные идеи XX века, включая знаменитую теорию относительности. Эйнштейн — всемирно признанный гений науки.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Эйнштейн что открыл кратко
Эйнштейн разработал частную и общую теории относительности, являясь автором основополагающих трудов по квантовой теории света. Именно Альберт Эйнштейн ввел понятие «фотон», разработал и обосновал законы фотоэффекта, основной закон фотохимии, предсказал индуцированное излучение. Альберт Эйнштейн развил статистическую теорию броуновского движения, заложил основы теории флуктуации, создал квантовую статистику Бозе-Эйнштейна.
В 1905 году случился переворот в мире науки, произошло величайшее открытие. Молодой неизвестный ученый, работающий в бюро патентов в швейцарском городе Берн, сформулировал революционную теорию.
Эйнштейн однажды сказал, что все теории нужно объяснять детям. Если они не поймут объяснения, то значит теория бессмысленна. Будучи ребенком, Эйнштейн однажды прочитал детскую книжку об электричестве, тогда оно только появлялось, и простой телеграф казался чудом. Эта книжка была написана неким Бернштейном, в ней он предлагал читателю представить себя едущим внутри провода вместе с сигналом. Можно сказать, что тогда в голове Эйнштейна и зародилась его революционная теория.
В юношестве, вдохновленный своим впечатлением от той книги, Эйнштейн представлял себе, как он двигается вместе с лучом света. Он обдумывал эту мысль 10 лет, включая в размышления понятие света, времени и пространства.
Он осознал, что теория Ньютона, согласно которой время и пространство неизменны, была неправильной, если ее применить к скорости света. С этого и началась формулировка того, что он назвал теорией относительности.
В мире, который описывал Ньютон, время и пространство были отделены друг от друга: когда на Земле 10 часов утра, то такое же время было и на Венере, и на Юпитере, и по всей Вселенной. Время было тем, что никогда не отклонялось и не останавливалось. Но Эйнштейн по-другому воспринимал время.
Время – это река, которая извивается вокруг звезд, замедляясь и ускоряясь. А если пространство и время могут изменяться, то меняются и наши представления об атомах, телах и вообще о Вселенной!
Эйнштейн демонстрировал свою теорию с помощью так называемых мыслительных экспериментов. Самый известный из них – это «парадокс близнецов». Итак, у нас есть двое близнецов, один из которых улетает в космос на ракете. Так как она летит почти со скоростью света, время внутри нее замедляется. После возвращения этого близнеца на Землю оказывается, что он моложе того, кто остался на планете. Итак, время в разных частях Вселенной идет по-разному. Это зависит от скорости: чем быстрее вы движетесь, тем медленнее для вас идет время.
Этот эксперимент в какой-то степени проводится с космонавтами на орбите. Если человек находится в открытом космосе, то время для него идет медленней. На космической станции время идет медленней. Этот феномен затрагивает и спутники. Возьмем, например, спутники GPS: они показывают ваше положение на планете с точностью до нескольких метров. Спутники движутся вокруг Земли со скоростью 29000 км/ч, поэтому к ним применимы постулаты теории относительности. Это нужно учитывать, ведь если в космосе часы идут медленнее, то синхронизация с земным временем собьется и система GPS не будет работать.
Через несколько месяцев после опубликования теории относительности Эйнштейн сделал следующее великое открытие: самое известное уравнение всех времен.
Эта формула показывала и на то, что в маленьком предмете может быть заключена огромная энергия. Представьте себе, что вам бросают бейсбольный мяч и вы его ловите. Чем сильнее его бросят, тем большей энергией он будет обладать.
Теперь что касается состояния покоя. Когда Эйнштейн выводил свои формулы, он обнаружил, что даже в состоянии покоя тело обладает энергией. Посчитав это значение по формуле, вы увидите, что энергия поистине огромна.
Открытие Эйнштейна было огромным научным скачком. Это был первый взор на мощь атома. Не успели ученые полностью осознать это открытие, как случилось следующее, которое вновь повергло всех в шок.