Legea fundamentală a lui Einstein

Știm cu toții identitatea lui Einstein. Legea relativității a devenit descoperirea principală în cariera marelui om de știință. Totuși, aceasta este departe de singura cercetare științifică prin care fizicianul german este renumit. Istoria vieții lui Einstein și a realizărilor sale principale vor fi spuse în materialul nostru.

Viața lui Albert Einstein

Cel mai mare fizician sa născut în 1879 în Ulm, un mic oraș german. Albert a primit educația școlară și apoi a intrat în școala tehnică din Zurich. Contrar numeroaselor mituri, Einstein avea întotdeauna totul în ordine cu matematica.

După absolvire, Albert Einstein a lucrat la sediul Oficiului de Brevete al Invențiilor din Berna. La început, omul de știință a trăit în sărăcie. A câștigat prin colaborarea cu revista "Annals of Physics".

Legea relativității Einstein a fost introdusă în 1905. Patru ani mai târziu, omul de știință primește un post didactic la Universitatea din Zurich. Puțin mai târziu, fizicianul german a fost nominalizat Premiul Nobel. Premiul Einstein a primit, dar nu și pentru ideea principală: la teoria relativității, comisia științifică a reacționat cu răceală. Dar ei s-au indragostit de teoria efectului fotoelectric, a fost pentru ea un fizician genial si a primit Nobel.

Legile efectului fotoelectric

La începutul secolului al XX-lea, fizicianul german Max Planck explica natura spectrală a compoziției radiațiilor din corpurile fierbinți. Potrivit teoriei sale, procesul de radiație este discret, adică emisia sa ar trebui să fie porționată. Cu toate acestea, Planck nu a putut explica semnificația fizică a porțiunilor de lumină indivizibile cuantice.

Teoria lui Planck a fost luată de Einstein. Semnificația legii efectului fotoelectric este că undele de lumină nu sunt numai radiații și absorbite, ci și cantitative. Acestea sunt particule care se deplasează într-un vid la o viteză de 300 mii kilometri pe secundă. Puțin mai târziu, fotonii au început să se numească fotoni.

Un rol important în legea lui Einstein îl are conceptul de "frontieră roșie" - frecvența mai mică, după care nu se întâmplă nimic. Acest lucru se datorează eliminării electronilor din materie prin intermediul luminii. Este important să înțelegeți că legea privind efectul fotoelectric nu este una. Acesta include multe poziții diferite despre rolul de quanta, fotoni și diverse substanțe.

Miscarea lui Brown

Mișcarea continuă a particulelor în lichid a fost descoperită de botanistul britanic Robert Brown la începutul secolului al XIX-lea. Ca subiect al experimentului, polenul a fost utilizat. Brown ar putea da o explicație statistică mișcării, dar în teoria lui Einstein a dobândit o formă completă.

Fizicianul german a format o teorie conform căreia mișcarea particulelor apare ca urmare a unei coliziuni cu molecule invizibile. Mai mult, Einstein a prezentat o serie de principii, conform cărora este posibil să se calculeze numărul de molecule și masa lor.

Fizicianul german nu numai că a completat teoria lui Brown, ci și a întărit opinia științifică despre realitatea moleculelor. Faptul este că majoritatea oamenilor de știință de la începutul secolului al XX-lea au pus la îndoială existența microparticulelor. Pentru ei nu a fost decât o ipoteză a vremurilor lui Democrit. Cu toate acestea, Einstein a citat cantitatea necesară de probe.

Teoria specială a relativității

Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, mulți fizicieni erau încrezători în existența eterului - o anumită substanță care umple universul. Numai doi fizicieni americani se îndoiau teoretic: Michelson și Morley. Ei au stabilit un experiment în care au căutat diferențe în viteza luminii, presupuse a se răspândi peste aer. Rezultatul experimentului era așteptat: rolul eterului ca purtător de lumină era puțin probabil.

Teoria lui Michelson-Morley a fost completată de Einstein. El a format ideea că lumina se propagă mereu cu aceeași viteză. Nu depinde de mișcarea sursei sale. Astfel, conceptul eterului a fost complet respins.

Einstein a schimbat noțiunea de timp și spațiu. Nici un obiect fizic nu se poate mișca mai repede decât lumina. În acest caz, observatorul vede modul în care dimensiunile obiectului în mișcare sunt reduse în direcția mișcării. Viteza luminii poate fi aceeași atât pentru observatorii care se odihnesc, cât și pentru cei în mișcare, numai dacă timpul încetinește puțin.

Unul dintre cele mai importante postulate este prezentat în legea relativității lui Einstein. El este ideea echivalenței energiei și a masei.

Legea privind conservarea energiei

Pentru Einstein aparține o formulă familiară multor: E = mc². E aici înseamnă energie, m este masa și c este viteza luminii. Dar ce înseamnă toate acestea și cum se leagă?

Masa și energia sunt una și aceeași. Dovezile pentru acest lucru sunt peste tot. De exemplu, o baterie cu degete transformată în energie curată va fi echivalentă cu 250 de miliarde de aceleași baterii, dar deja utilizată în mod vechi. De ce se întâmplă acest lucru? În legea lui Einstein există un răspuns la această întrebare și destul de simplu. Energia totală a unui corp fizic este egală cu masa sa, înmulțită cu factorul dimensional al pătratului vitezei în spațiul vid. Astfel, orice categorie de energie corespunde propriului tip de masă.

Ideea echivalenței masei obiectului energiei prezente în corp a devenit postulatul principal al teoriei particulare a relativității. În plus, legea lui Einstein are o mare importanță practică. Astăzi este utilizat pe scară largă în sferele energetice și militare.

Percepția ideilor lui Einstein

Astfel, teoria specială a relativității se bazează pe două postulate. Prima idee este principiul relativității, conform căruia cadrele de referință care se mișcă unul față de celălalt cu viteză constantă într-o direcție sunt guvernate de aceleași legi. Al doilea principiu este legat de viteza luminii. Este același pentru fiecare observator și nu depinde de viteza mișcării. Nimic în natură nu poate fi mai rapid decât viteza luminii.

Mulți oameni de știință nu au perceput ideile lui Einstein. Omul de știință german a vorbit lucruri incomprehensibile și, adesea, a negat ipotezele stabilite. Cu toate acestea, toate teoriile și legile din fizică ale lui Einstein au fost obținute ca urmare a experienței, nu a muncii teoretice. Teoria ideală, a spus fizicianul german, ar trebui să se bazeze pe numărul minim de postulate și să descrie cel mai mare număr de fenomene.

Teoria generală a relativității

La final, ar trebui să vorbim despre legea fundamentală a lui Einstein - teoria generală a relativității (GTR). Primele idei au fost publicate în 1912. Împreună cu Grossman, tovarășul său, Einstein a publicat un articol "O schiță a TO generalizate". Formularea finală a apărut abia în 1915.

Omul de știință german sa bazat pe faptul că masele "inerte" și "grele" sunt egale. Dar ce poate fi modul de a transfera impactul gravitațional între corpuri? Care poate fi distribuitorul unui astfel de impact? Einstein a răspuns foarte neașteptat: intermediarul este un sistem de spațiu și timp.

Spațiul spune materiei cum să se miște, iar materia spune spațiu cum să-l încurce.

Odată cu apariția teoriei lui Einstein, mecanica newtoniană este un lucru din trecut. Atragerea gravitațională a corpurilor a fost înlocuită de o descriere spațio-temporală a modului în care obiectele masive afectează caracteristicile spațiului din jurul lor. Deci, corpurile nu sunt atrase unul de celălalt, dar schimba continuumul spațiu-timp. John Archibald Wheeler, un prieten american și coleg al lui Einstein, a descris mai bine teoria marelui fizician decât alții: "Spațiul spune că trebuie să se miște, iar materia spune spațiu cum să o încurce".

Recunoașterea ideilor științifice

În primii ani, aproape nimeni nu a acceptat teoria lui Einstein. Situația sa schimbat abia în 1919, când a fost pusă o experiență directă. Sa dovedit una dintre predicțiile relativității generale. Faptul este că raza de lumină care emană dintr-o stea îndepărtată a fost deformată de câmpul gravitațional al Soarelui.

O astfel de observație poate fi observată în fiecare eclipsă a soarelui. Einstein a devenit faimos în întreaga lume.

Mai jos este prezentat / f "Care este teoria relativității?" (1964, URSS).

Pentru prima dată în istoria mondială, teoria științifică a făcut un adevărat furor chiar și în societatea obișnuită. Teoria relativității a devenit subiectul conversațiilor în saloanele seculare. Ziarele erau pline de știri despre omul de știință neobișnuit, profesori de diferite universități au început să se adreseze lui Einstein pentru sfaturi. Chiar și politicienii nu au rămas la o parte: pe numele omului de știință german au încercat să câștige și să facă o carieră. Opinia lui Einstein a devenit una dintre cele mai populare și autoritare din lume.