Albert Einstein: biografia fizyka, który odkrył teorię względności

BIOGRAFIA ALBERT EINSTEIN - niemiecki fizyk, autor słynnego wzoru E = mc², Albert Einstein cieszy się międzynarodowym uznaniem. Jego teorie na temat szczególnych i ogólnych względności wywróciły świat fizyki do góry nogami.

Podsumowanie

Krótki życiorys
Szczególna teoria względności
Ogólna teoria względności
Zaangażowany w pokój
Jego śmierć
Jego IQ
Autystyczny Einstein?
Jego kluczowe daty
Jego cytaty

Krótka biografia Alberta Einsteina - Urodzony w Ulm w Niemczech 14 marca 1879 r. Albert Einstein dorastał w rodzinie żydowskiej bez większego zapału religijnego. Jego matka, muzykiem, dała mu upodobanie do muzyki, a ojciec i wujek obudzili w nim zamiłowanie do matematyki. Pomimo nienasyconej ciekawości pewnych dziedzin, jego nauczyciele pozostają wobec niego sceptyczni. Wprawdzie celował w matematyce, ale słabo radził sobie ze wszystkich innych przedmiotów. Ponadto dysleksja, która upośledza go do dziesiątego roku życia , nie ułatwia mu zadania. W jakiś sposób Einstein kontynuował naukę w gimnazjum (niemieckiej szkole średniej), gdzie oferowana wówczas surowa i wojskowa edukacja nie umocniła jego miłości do szkoły.

W tym czasie jego rodzice, niefortunnym powrotem fortuny, zostali zmuszeni do wyjazdu z kraju do Włoch. Albert Einstein dołączył do nich na rok, zanim skończył studia. Następnie aspiruje do wstąpienia do Politechniki w Zurychu. Mimo pierwszej porażki został tam ostatecznie przyjęty w 1896 roku. Jednak jego wyniki pozostały rozczarowujące. W 1900 roku uzyskał licencję. Ale bez rekomendacji swoich profesorów Einstein nie mógłby aspirować do stanowisk akademickich. Po okresie bezrobocia złożył wniosek o obywatelstwo szwajcarskie, a od 1902 r. Pracował jako ekspert w Federalnym Urzędzie Patentowym w Bernie. Jego harmonogram pozwala mu skupić się na pracy z fizyką, której nadal jest pasjonatem.

Szczególna teoria względności Alberta Einsteina

Po ślubie z fizykiem Milevą Maric w 1903 roku kontynuował bliskie mu badania. Doprowadziły one do powstania czterech fundamentalnych i rewolucyjnych artykułów, opublikowanych w 1905 roku w niemieckim czasopiśmie Annalen der Physik . Po przedstawieniu teoretycznych wyjaśnień efektu fotoelektrycznego (natury światła), a następnie ruchów Browna (ruchu molekularnego), Einstein rozważa jeden z wielkich problemów fizycznych tamtych czasów. Rzeczywiście, pomiędzy sprzecznymi teoriami mechaniki klasycznej Newtona i elektromagnetyką Maxwella, dyscyplina ta jest w ślepym zaułku.

W artykule zatytułowanym „O elektrodynamice ruchomych ciał” Einstein ostatecznie dostarcza rozwiązania pozwalającego pogodzić te dwie hipotezy. W tym celu fizyk wychodzi od dwóch zasad: prędkość światła jest stała w próżni, niezależnie od jego źródła; fizyczne prawa względności obowiązują w ten sam sposób w inercjalnym układzie odniesienia (to znaczy w stałym ośrodku, bez przyspieszania lub zmiany kierunku: dwa układy odniesienia są w ruchu jednostajnym prostoliniowym względem inny). Po postawieniu tych dwóch warunków może on następnie udowodnić, że przestrzeń i czas są względne w stosunku do każdego z bezwładnościowych punktów odniesienia obserwatorów. To jest szczególna teoria względności .

Zakończył go nieco później ostatnim artykułem, w którym przedstawił swój wzór E = mc² (pozwalający na przetłumaczenie równoważności między masą a energią, gdzie „c” oznacza prędkość światła w próżni). Zależność ta będzie miała wiele zastosowań i konsekwencji, zarówno teoretycznych, jak i praktycznych, zwłaszcza w fizyce jądrowej. Początkowo jego praca nie była jednomyślna, ale otworzyła drogę do uznania naukowego. Uzyskał również akredytację na Uniwersytecie w Bernie w 1909 r., A następnie stanowisko wykładowcy na Uniwersytecie w Zurychu w 1910 r.

Ogólna teoria względności Alberta Einsteina

Jak sama nazwa wskazuje, szczególnej teorii względności nie można stosować w sposób ogólny. Również od 1907 roku Einstein poświęcił dużą część swoich badań na zaproponowanie wyjaśnień, które nie odnoszą się tylko do przypadku bezwładnościowego układu odniesienia, ale we wszystkich okolicznościach. Jednak taka praca wymaga szczególnie zaawansowanej wiedzy matematycznej, której brakuje. Od 1912 r. Wykładał na Politechnice w Zurychu i poznał jednego ze swoich byłych towarzyszy: Marcela Grossmanna. Dzięki naukowej pomocy tego ostatniego Einstein może wreszcie osiągnąć postęp w swoich badaniach.

Pomimo błędu, który paraliżował go przez trzy lata, udało mu się w końcu opracować konkretną teorię. Następnie twierdzi, że w ramach zjawiska grawitacji masa wpływa na geometryczne właściwości czasoprzestrzeni. Innymi słowy, masa deformuje lokalność przestrzeni. Każde ciało zbliżające się do tej masy jest następnie dotknięte deformacją, którą powoduje. Einstein publikuje swoją teorię ogólnej teorii względności w 1916 roku, ale nie od razu przekonał fizyków, którzy skrytykowali go m.in. za filozoficzny charakter jego pracy. Dopiero podczas zaćmienia w 1919 roku i pracy brytyjskiego astronoma Arthura Eddingtona, jego wnioski stały się bardziej wiarygodne. Obserwacje Eddingtona rzeczywiście pokazują, że promienie świetlne gwiazd są odchylane przez masę Słońca. Wydarzenie to wyznacza wówczas początek naukowej konsekracji Einsteina, którego popularność będzie nadal rosła.

Zaangażowanie Alberta Einsteina na rzecz pokoju

Fizyk to także człowiek zaangażowany, który jest obrońcą pokoju. Popierał swoją sprawę przez całą pierwszą wojnę światową. Również po otrzymaniu w 1921 roku Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki , nie wahał się wykorzystać rosnącej popularności dla swoich pomysłów, zwłaszcza pacyfistów i syjonistów. Einstein staje się jednym z ulubionych celów mediów, ale także prześladowań na tle rasowym. Kiedy Hitler doszedł do władzy w 1933 roku, fizyk opuścił swój ojczysty kraj i udał się do Princeton w Stanach Zjednoczonych. Wkrótce wybucha II wojna światowa i Einstein boi się, że naziści mogą opracować broń nuklearną. Również w 1939 roku podpisał list do prezydenta USA Roosevelta, aby przekonać go do rozpoczęcia projektu budowlanego dlabomba atomowa . Ta poczta odgrywa ważną rolę w ustanowieniu Projektu Manhattan. Odwracając się od swoich pacyfistycznych przekonań w obawie przed nazizmem, Einstein obwiniał się za swoją interwencję do końca życia. Powrócił też w 1945 roku, wzywając prezydenta do porzucenia broni atomowej.

Po wojnie walczy o międzynarodowe rozbrojenie i wstępuje do Komitetu Nadzwyczajnego naukowców atomistów. Poprzez swoją pracę nad efektem fotoelektrycznym i wnioski dotyczące światła (zarówno fali, jak i cząstek), Einstein pomógł również w uruchomieniuteoria kwantowa. Jednak sprzeciwia się swoim probabilistycznym zasadom, twierdząc, że „ Bóg nie gra w kości ”. Zderzając się z młodym pokoleniem fizyków reprezentowanym w szczególności przez Pauliego, Heisenberga i Bohra, Einstein aż do śmierci próbował pogodzić swój deterministyczny pogląd na świat ze współczesnymi wnioskami młodych rówieśników.

Śmierć Alberta Einsteina

18 kwietnia 1955 roku Albert Einstein doznał pęknięcia tętniaka i zmarł w wieku 76 lat w Princeton (Stany Zjednoczone). Uważany za ostatniego przedstawiciela fizyki klasycznej, niewątpliwie zrewolucjonizował tę dyscyplinę. Godząc polityczne zaangażowanie z badaniami naukowymi, dzięki swojej szczególnej teorii względności umożliwił fizykę wyrwać się z impasu, a następnie nadać jej nowy impet swoimi wnioskami na temat ogólnej teorii względności. Swoimi badaniami utorował także drogę do fizyki jądrowej i fizyki cząstek elementarnych. Światowej sławy Albert Einstein pozostawia po sobie mityczny obraz naukowca.

IQ Alberta Einsteina

Albert Einstein nigdy nie przystąpił do testu IQ , naukowcy mogą jedynie przyjąć założenia dotyczące IQ słynnego fizyka. Zwykle znajduje się między 160 a 180. Z kolei badania przeprowadzone na jego mózgu (skradzionym przez lekarza sądowego po jego śmierci) pokazują gęstszą niż przeciętną liczbę komórek. Jeśli chodzi o to, czy mężczyzna miał autyzm , pytanie dotyczy jego różnych biografów. Dla niektórych jest to oczywiste. Jego trudności w nauce, opóźnienie językowe, intelekt czynią go autystycznym zespołem Aspergera. Dla innych Albert Einstein był zupełnie normalną osobą z wielkim poczuciem humoru i otoczoną przyjaciółmi.

Albert Einstein: kluczowe daty

14 marca 1879: Narodziny Alberta Einsteina: Albert Einstein urodził się w Ulm, w stanie Wirtembergia w Niemczech. Jej matka jest muzykiem, a jej ojciec jest właścicielem zakładu elektrochemicznego. Będzie także dorastał ze swoim wujem inżynierem, który wraz z ojcem rozsmakuje go w matematyce.
1896: Wejście do Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurychu: Po pierwszej nieudanej próbie Einstein zostaje przyjęty na Politechnikę w Zurychu. Studia ukończył bez błysku w 1900 roku i poznał swoją przyszłą żonę Milevę Maric.
Czerwiec 1902: pełni funkcję eksperta w Urzędzie Patentowym Berne
1903: Małżeństwo z Milevą: Einstein poślubia swoją byłą koleżankę ze szkoły, Milevę Maric, z którą miał kiedyś córkę Liersel. Ale para opuściła ją w obawie, że nieślubne narodziny mogą zaszkodzić karierze zawodowej Einsteina. Razem będą mieli dwóch synów, Hansa Alberta (1904) i Edwarda (1910), zanim się rozdzielą. Einstein ożenił się ponownie w 1919 roku ze swoją kuzynką Elsą.
Marzec 1905: Einstein publikuje artykuł na temat efektu fotoelektrycznego: Albert Einstein publikuje swój pierwszy rewolucyjny artykuł w czasopiśmie „Annalen der Physik”, zatytułowany „Z heurystycznego punktu widzenia dotyczącego produkcji i transformacji światła”. Aby zrozumieć naturę światła, przyjrzał się efektowi fotoelektrycznemu, zjawisku, w którym niektóre materiały emitują elektrony pod wpływem promieni świetlnych. Opierając się na pracy Maxa Plancka, wyjaśnia, że światło składa się z „kwantów” (zwanych później „fotonami”), rodzaju ziaren energii, które w zależności od częstotliwości promieniowania powodują emisję. tych elektronów. Wnioskuje, że światło jest zarówno ciągłe, jak i nieciągłe,wniosek, który doprowadzi go do dualizmu falowo-cząsteczkowego światła (przedstawia jednocześnie fizyczne właściwości fali i cząstki).
Maj 1905: Einstein wyjaśnia ruchy Browna: W drugim artykule zatytułowanym „O ruchach Browna” Einstein wyjaśnia zjawisko nieuporządkowanego ruchu cząstek zanurzonych w płynie jako konsekwencja atomowej natury materii.
Lipiec 1905: Einstein publikuje swoją szczególną teorię względności: Założony w Zurychu od 1896 roku urodzony w Niemczech fizyk Albert Einstein opublikował w czasopiśmie naukowym "Les Annales de physique" (Annalen der Physik) artykuł, który miał zrewolucjonizować współczesną fizykę: "Elektrodynamika ruchomych ciał". W wieku 26 lat Einstein przełamał impas w fizyce, godząc teorie elektromagnetyczne Maxwella z teoriami mechanicznymi Newtona. Stawia to dwa precyzyjne warunki: prędkość światła jest stała w próżni, a prawa fizyki obowiązują w ośrodku bezwładnościowym (bez przyspieszania lub zmiany kierunku). Następnie demonstruje, że przestrzeń i czas zależą od każdego medium inercjalnego. Innymi słowy, dwie osoby umieszczone w różnych inercyjnych mediach nie będą miały tej samej koncepcji czasu i przestrzeni.Nieco później pokaże, że szczególna teoria względności opiera się na podstawowej zasadzie relacji między masą a energią (E = mc²).
1916: Einstein publikuje swoją teorię ogólnej teorii względności: Od 1907 roku Einstein starał się zastosować zasady względności we wszystkich przypadkach. Po latach badań opublikował wnioski ze swojej pracy, rozwijając w ten sposób teorię ogólnej teorii względności. Wyjaśnia, że masa ciała w zjawisku grawitacji częściowo deformuje czasoprzestrzeń (o czterech wymiarach: trzech wymiarach przestrzeni i jednym czasie). Ponadto na każdy obiekt zbliżający się do ciała stałego ma wpływ spowodowane przez nie odkształcenie. Dlatego pole grawitacyjne nie jest już odpowiedzialne za interakcje między ciałami, jak stwierdził Izaak Newton. Teoria Einsteina zostanie potwierdzona w 1919 roku przez obserwacje Brytyjczyka Arthura Eddingtona przeprowadzone podczas zaćmienia. Będzie pogłębiał swoje badania grawitacji i elektromagnetyzmu do 1950 roku.
10 grudnia 1922: Einstein otrzymuje Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki: Einstein otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki, którą otrzymał w 1921 roku za badania nad efektem fotoelektrycznym. Jego praca nad względnością nie była jeszcze jednomyślna wśród naukowców.
1924: Praca nad teorią Bosego-Einsteina: W miarę jak teoria kwantowa rozwija się coraz bardziej, Einstein współpracuje z indyjskim Satyendranath Bose nad rozwojem statystyki Bosego-Einsteina. Dotyczy to bozonów (cząstek całego spinu) i przyczynia się do postępu w fizyce kwantowej, nawet jeśli Einstein sprzeciwia się probabilistycznym zasadom tej fizyki. W rzeczywistości Bose prowadził głównie badania nad fotonami. Einstein zastosował je następnie do atomów.
1928: Einstein zostaje prezydentem Ligi Praw Człowieka
17 października 1933: Einstein przyjmuje schronienie w Stanach Zjednoczonych: Niemiecki fizyk został zmuszony do opuszczenia nazistowskich Niemiec po splądrowaniu jego domu na początku roku. Wyznania żydowskiego, zaangażował się w walkę z nazizmem w 1914 roku. Wraz z nadejściem Hitlera, Einstein zdecydował się uciec do Stanów Zjednoczonych i przyjął posadę, którą zaoferowano mu w „Institute for Advanced Study w Princeton, New Jersey. W 1940 roku przyjmie obywatelstwo amerykańskie.
29 marca 1934: Naziści pozbawiają go niemieckiego obywatelstwa
2 sierpnia 1939: List Einsteina do Roosevelta: Albert Einstein wspólnie z fizykami Leo Szilardem, Edwardem Tellerem i Eugenem Wignerem podpisał list do prezydenta Roosevelta wyjaśniający ryzyko, jakie stworzyłyby nazistowskie Niemcy, gdyby posiadały broń atomową. Po wysłaniu listu Roosevelt stworzy „Projekt Manhattan” mający na celu obiektywną realizację bomby atomowej, zgodnie z prośbą przesłaną pocztą. 6 i 9 sierpnia 1945 r. Amerykanie zrzucą dwie bomby atomowe na Hiroszimę i Nagasaki.
1940: Einstein ostatecznie przyjmuje obywatelstwo amerykańskie
18 kwietnia 1955: śmierć Alberta Einsteina: W wieku 76 lat Albert Einstein zmarł z powodu pęknięcia tętniaka. Po zdenerwowaniu świata fizyki swoimi teoriami dotyczącymi szczególnych i ogólnych względności, Einstein stanie się mityczną postacią w nauce.