Száz év általános relativitáselmélet. Aki segített Einsteinnek. Albert Einstein: Munkák a relativitáselméletről Albert Einstein munkái

Ennek a tudósnak a neve mindenki számára ismerős. És ha eredményei az iskolai tanterv szerves részét képezik, akkor Albert Einstein életrajza kívül marad a hatókörén. Ez a legnagyobb tudós. Munkássága meghatározta a modern fizika fejlődését. Ráadásul Albert Einstein nagyon érdekes ember volt. Egy rövid életrajz bemutatja az elért eredményeket, életútjának főbb mérföldköveit és néhány érdekes tényt erről a tudósról.

Gyermekkor

Egy zseni életének évei 1879-1955. Albert Einstein életrajza 1879. március 14-én kezdődik. Ekkor született a városban, apja szegény zsidó kereskedő volt. Egy kis elektromos áruműhelyt vezetett.

Ismeretes, hogy Albert három éves koráig nem beszélt, de már korai éveiben rendkívüli kíváncsiságot mutatott. A leendő tudóst érdekelte, hogyan működik a világ. Emellett fiatal korától fogva mutatott rátermettséget a matematikára, és megértette az absztrakt gondolatokat. Albert Einstein 12 évesen maga is könyvekből tanulta az euklideszi geometriát.

A gyerekeknek szóló életrajznak véleményünk szerint mindenképpen tartalmaznia kell egy érdekes tényt Albertről. Köztudott, hogy a híres tudós gyermekkorában nem volt csodagyerek. Ráadásul a körülötte lévők kételkedtek a hasznosságában. Einstein anyja veleszületett deformitás jelenlétét gyanította a gyermekben (az a tény, hogy nagy feje volt). A leendő zseni az iskolában lassúnak, lustának és visszahúzódónak bizonyult. Mindenki nevetett rajta. A tanárok azt hitték, hogy gyakorlatilag semmire nem képes. Nagyon hasznos lesz az iskolások számára, hogy megtanulják, milyen nehéz volt egy ilyen nagyszerű tudós gyermekkora, mint Albert Einstein. A gyerekeknek szóló rövid életrajznak nem csak tényeket kell felsorolnia, hanem meg kell tanítania valamit. Ebben az esetben - tolerancia, önbizalom. Ha gyermeke kétségbeesett, és úgy gondolja, hogy semmire nem képes, csak meséljen neki Einstein gyermekkoráról. Nem adta fel, és megőrizte hitét saját erejében, amint azt Albert Einstein további életrajza is bizonyítja. A tudós bebizonyította, hogy sok mindenre képes.

Olaszországba költözni

A fiatal tudóst az unalom és a szabályozás taszította a müncheni iskolában. 1894-ben üzleti kudarcok miatt a család kénytelen volt elhagyni Németországot. Einsteinék Olaszországba, Milánóba mentek. Albert, aki akkor 15 éves volt, kihasználta a lehetőséget, hogy otthagyja az iskolát. Még egy évet a szüleivel töltött Milánóban. Hamar kiderült azonban, hogy Albertnek döntenie kell az életben. A svájci (Arrau-i) középiskola elvégzése után Albert Einstein életrajza a Zürichi Műszaki Egyetemen folytatja tanulmányait.

Tanulmány a zürichi politechnikumban

Nem szerette a politechnikum oktatási módszereit. A fiatalember gyakran hiányzott az előadásokról, szabadidejét a fizika tanulmányozásának szentelte, valamint hegedülni, amely Einstein kedvenc hangszere volt egész életében. Albertnek 1900-ban sikerült letennie a vizsgákat (egy diáktárs jegyzeteivel készült). Einstein így kapta meg a diplomáját. Ismeretes, hogy a professzorok nagyon rossz véleménnyel voltak a diplomásról, és nem javasolták neki, hogy tudományos pályát folytasson.

Szabadalmi hivatalban dolgozik

Diploma kézhezvétele után a leendő tudós szakértőként kezdett dolgozni a szabadalmi hivatalban. Mivel a műszaki jellemzők felmérése általában körülbelül 10 percet vett igénybe a fiatal szakembernek, sok szabadideje volt. Ennek köszönhetően Albert Einstein elkezdte kidolgozni saját elméleteit. Rövid életrajza és felfedezései hamarosan sokak számára ismertté váltak.

Einstein három fontos műve

Az 1905-ös év jelentős volt a fizika fejlődésében. Ekkor jelent meg Einstein olyan fontos munkákat, amelyek kiemelkedő szerepet játszottak e tudomány XX. századi történetében. A cikkek közül az elsőt ennek szentelték A tudós fontos előrejelzéseket tett a folyadékban lebegő részecskék mozgásáról. Megjegyezte, ez a mozgás a molekulák ütközésének köszönhető. Később a tudós jóslatai kísérletileg beigazolódtak.

Albert Einstein, akinek rövid életrajza és felfedezései még csak most kezdődnek, hamarosan kiadott egy második munkát, ezúttal a fotoelektromos hatásnak szentelve. Albert hipotézist fogalmazott meg a fény természetéről, ami nem más, mint forradalmi. A tudós azt javasolta, hogy bizonyos körülmények között a fényt fotonok áramának tekinthetjük – olyan részecskéknek, amelyek energiája korrelál a fényhullám frekvenciájával. Szinte minden fizikus azonnal egyetértett Einstein ötletével. Ahhoz azonban, hogy a fotonok elméletét elfogadják a kvantummechanikában, 20 év intenzív erőfeszítésre volt szükség az teoretikusok és a kísérletezők részéről. De Einstein legforradalmibb munkája a harmadik, "A mozgó testek elektrodinamikájáról" volt. Ebben Albert Einstein szokatlan világossággal mutatta be a MI (partikuláris relativitáselmélet) gondolatait. A tudós rövid életrajza egy rövid történettel folytatódik erről az elméletről.

Részleges relativitáselmélet

Megsemmisítette a tudományban Newton kora óta létező idő- és térfogalmakat. A. Poincare és G. A. Lorentz megalkotta az új elmélet számos rendelkezését, de csak Einstein tudta fizikai nyelven egyértelműen megfogalmazni a posztulátumait. Ez mindenekelőtt a jel terjedési sebességének korlátozására vonatkozik. Ma pedig olyan kijelentéseket találhatunk, amelyek szerint a relativitáselmélet már Einstein előtt létrejött. Ez azonban nem igaz, hiszen abban a képletek (amelyek közül sokat Poincaré és Lorentz származtatott) nem annyira fontosak, mint a fizika szempontjából a helyes alapok. Hiszen ezek a képletek belőlük következnek. Egyedül Albert Einstein volt képes feltárni a relativitáselméletet a fizikai tartalom szempontjából.

Einstein nézete az elméletek szerkezetéről

Általános relativitáselmélet (GR)

Albert Einstein 1907 és 1915 között a gravitáció új elméletén dolgozott, amely a relativitáselmélet elvein alapult. Az út, amely Albertet a sikerhez vezette, kanyargós és nehéz volt. Az általa megszerkesztett GR fő gondolata a téridő geometriája és a gravitációs mező között elválaszthatatlan kapcsolat létezése. A téridő gravitációs tömegek jelenlétében Einstein szerint nemeuklideszivé válik. Görbületet fejleszt ki, amely annál nagyobb, minél intenzívebb a gravitációs tér ebben a térrégióban. Albert Einstein 1915 decemberében, a Tudományos Akadémia berlini ülésén mutatta be az általános relativitáselmélet végső egyenleteit. Ez az elmélet Albert kreativitásának csúcsa. Mindent összevetve, ez az egyik legszebb a fizikában.

Az 1919-es napfogyatkozás és szerepe Einstein sorsában

Az általános relativitáselmélet megértése azonban nem jött azonnal. Ez az elmélet kevés szakembert érdekelt az első három évben. Csak néhány tudós értette meg. 1919-ben azonban a helyzet drámaian megváltozott. Ezután közvetlen megfigyelésekkel sikerült igazolni ennek az elméletnek az egyik paradox előrejelzését - hogy egy távoli csillagból származó fénysugarat a Nap gravitációs tere meghajlít. A tesztet csak teljes napfogyatkozás során lehet elvégezni. 1919-ben a jelenséget a földgömb olyan részein lehetett megfigyelni, ahol jó idő volt. Ennek köszönhetően lehetővé vált a csillagok helyzetének pontos fényképezése a napfogyatkozás idején. Az Arthur Eddington angol asztrofizikus által felszerelt expedíciónak sikerült olyan információkat szereznie, amelyek megerősítették Einstein feltételezését. Albert szó szerint egyik napról a másikra globális híresség lett. Óriási volt a rá eső hírnév. A relativitáselmélet sokáig vita tárgyává vált. A világ minden tájáról érkező újságok tele voltak róla szóló cikkekkel. Sok népszerű könyv jelent meg, ahol a szerzők elmagyarázták annak lényegét az egyszerű embereknek.

Tudományos körök elismerése, viták Einstein és Bohr között

Végül tudományos körökben jött az elismerés. Einstein 1921-ben Nobel-díjat kapott (bár a kvantumelméletért, nem az általános relativitáselméletért). Számos akadémia tiszteletbeli tagjává választották. Albert véleménye az egyik legmérvadóbb lett az egész világon. Einstein huszonévesen sokat utazott a világban. Nemzetközi konferenciákon vett részt szerte a világon. E tudós szerepe különösen fontos volt az 1920-as évek végén a kvantummechanika kérdéseiről kibontakozó vitákban.

Einstein vitái és beszélgetései Bohrral ezekről a problémákról híressé váltak. Einstein nem értett egyet azzal a ténnyel, hogy számos esetben csak valószínűségekkel operál, nem pedig a mennyiségek pontos értékeivel. Nem elégedett meg a mikrovilág különféle törvényeinek alapvető indeterminizmusával. Einstein kedvenc kifejezése a következő mondat volt: „Isten nem kockáztat!” Albert azonban láthatóan tévedett a Bohrral folytatott vitáiban. Mint látható, még a zsenik is követnek el hibákat, köztük Albert Einstein is. Az életrajzot és a róla szóló érdekes tényeket kiegészíti az a tragédia, amelyet ez a tudós tapasztalt, mivel mindenki hibázik.

Tragédia Einstein életében

Sajnos a GTR alkotója élete utolsó 30 évében terméketlen volt. Ez annak volt köszönhető, hogy a tudós óriási feladatot tűzött ki maga elé. Albert az összes lehetséges kölcsönhatás egységes elméletét kívánta megalkotni. Egy ilyen elmélet, mint ma már világos, csak a kvantummechanika keretein belül lehetséges. A háború előtti időkben ráadásul nagyon keveset tudtak a gravitációs és elektromágneses kölcsönhatásoktól eltérő kölcsönhatások létezéséről. Albert Einstein titáni erőfeszítései tehát hiábavalóvá váltak. Talán ez volt élete egyik legnagyobb tragédiája.

A szépségre való törekvés

Albert Einstein felfedezésének jelentőségét a tudományban nehéz túlbecsülni. Ma a modern fizika gyakorlatilag minden ága a relativitáselmélet vagy a kvantummechanika alapfogalmain alapul. Talán nem kevésbé fontos az a magabiztosság sem, amelyet Einstein munkásságával beleoltott a tudósokba. Megmutatta, hogy a természet megismerhető, megmutatta törvényeinek szépségét. A szépség utáni vágy volt az élet értelme egy olyan nagy tudós számára, mint Albert Einstein. Életrajza már a végéhez közeledik. Kár, hogy egy cikk nem fedi le Albert teljes örökségét. De mindenképpen érdemes elmondani, hogyan tette felfedezéseit.

Hogyan alkotta meg Einstein az elméleteket

Einsteinnek sajátos gondolkodásmódja volt. A tudós olyan ötleteket emelt ki, amelyek diszharmonikusnak vagy inelegánsnak tűntek számára. Ennek során főleg esztétikai kritériumokból indult ki. A tudós ezután egy általános elvet hirdetett, amely helyreállítja a harmóniát. Aztán jóslatokat tett arra vonatkozóan, hogy bizonyos fizikai tárgyak hogyan fognak viselkedni. Ez a megközelítés lenyűgöző eredményeket hozott. Albert Einstein arra tanította a képességet, hogy egy problémát váratlan szögből lásson, fölé emelkedjen és szokatlan kiutat találjon. Valahányszor Einstein elakadt, hegedült, és hirtelen egy megoldás jutott a fejébe.

Az USA-ba költözés, élet utolsó évei

1933-ban a nácik kerültek hatalomra Németországban. Mindent felégettek.Albert családjának az USA-ba kellett emigrálnia. Einstein itt dolgozott Princetonban, az Alapkutatási Intézetben. 1940-ben a tudós lemondott német állampolgárságáról, és hivatalosan is amerikai állampolgár lett. Utolsó éveit Princetonban töltötte, és nagyszabású elméletén dolgozott. Pihenő pillanatait a tavon való csónakázásnak és hegedülésnek szentelte. Albert Einstein 1955. április 18-án halt meg.

Albert életrajzát és felfedezéseit még mindig sok tudós tanulmányozza. A kutatások egy része nagyon érdekes. Különösen Albert agyát tanulmányozták a halál után a zsenialitás érdekében, de semmi kivételt nem találtak. Ez azt sugallja, hogy mindannyian olyanokká válhatunk, mint Albert Einstein. Életrajz, művek összefoglalása és érdekes tények a tudósról - mindez inspiráló, nem?

Név: Albert Einstein

Állapot: Németország, USA

Tevékenységi köre: A tudomány

Valószínűleg nemcsak Németországban, hanem az egész világon nincs még egy olyan híres és megvitatott tudós, mint Albert Einstein. Annak ellenére, hogy a 20. század első felében élt, vállalkozása még mindig létezik. Mindenki hallott már a legendás relativitáselméletről. De nem mindenki tudja, mi volt a nagy tudós munkája, és nem mindenki ismeri életrajzának részleteit. Ezt a hiányt igyekszünk pótolni.

korai évek

A leendő elméleti fizikus 1879. március 14-én született Dél-Németországban, Ulm városában. Családja meglehetősen jómódú volt, de nem túl gazdag - apjának volt egy gyára, ahol matracokat és tollágyakat töltöttek tollal. Anya kereskedő családból származott. Mindkét szülőnek zsidó gyökerei voltak. Nem sokkal fiuk születése után a család Münchenbe költözött, ahol Albert húga, Maria megszületett. Szülei a müncheni Luitpold iskolába küldték, hogy általános iskolát szerezzen.

Gyermekkorában a fiú nagyon vallásos volt - neveltetése és a tanárok befolyása hatott rá, mivel az iskola katolikus volt. Albert azonban idővel elhagyja a vallást. Nem mondható, hogy szorgalmas tanuló lett volna – csak matematikából és latinból volt kitűnő jegye.

Ahogy egy kicsit idősebb lett, elkezdett konfliktusba kerülni a tanárokkal, megvédve álláspontját. Az 1880-as években Max Talmud lengyel orvostanhallgató, aki ismerte az Einsteineket, és gyakran vacsorázott velük, bemutatta a fiút egy gyermektudományos könyvnek, amelynek elolvasása után Albert a fény mozgásán és eredetén kezdett el gondolkodni. Így kezdődött a leendő zseni ismerkedése a fizikával. Elmondhatjuk, hogy a Talmud lett a fiatal tudós mentora. Albert elkezdte tanulmányozni a fény keletkezésének részleteit, és néhány évvel később megírta első kutatási cikkét a mágneses mezők éteréről.

1894-ben a család Olaszországba költözött, a Milánó melletti Pavia városába, ahol Albert apja és testvére saját gyárat nyitott. A fiatalember egy ideig még Münchenben él - be kell fejeznie tanulmányait. Ezt azonban soha nem tudta megtenni, és követte családját Paviába. Vegye figyelembe, hogy a lépésnek más oka is volt: Einstein elérte a felnőttkort, és be kellett vonulnia a hadseregbe. Azonban sikerült orvosi igazolást szereznie idegkimerültségére, és gyorsan elhagyta Németországot. Természetesen egy ilyen tett sokkolta a szülőket, de gyorsan megbékéltek vele.

Itt az ideje, hogy felsőfokú végzettséget szerezzen. Megpróbált bejutni a zürichi Szövetségi Politechnikai Iskolába. Matematikából és fizikából remekül vizsgázott, biológiából és franciából megbukott. Emiatt nem tudott oktatási intézmény tanulója lenni. Azt tanácsolták neki, hogy fejezze be iskolai tanfolyamát az aaraui oktatási intézményben, ahol Einstein fejlesztheti tudását, és jövőre újra próbálkozhat. Albert engedelmeskedett.

Itt részletesen tanulmányozza az elektromágneses elméleteket, sikeresen befejezi tanulmányait, bizonyítványt kap, és újra kipróbálja magát a Műszaki Egyetemre. Ezúttal sikerül diáknak lenni. Találkozik más diáktársaival, köztük leendő feleségével, a szerb Mileva Mariccal. Albert tanulmányai során kísérletet tett a német állampolgárságról való lemondásra és a svájci állampolgárság elfogadására, de fizetnie kellett érte, és az Einstein családnak nem volt ennyi pénze. Csak 5 évvel később Albert végre teljes jogú állampolgár lett.

Évekkel a tanulás után

1902-ben, hosszas keresgélés és éhes hónapok után Albert a szabadalmi hivatal hivatalnoka lett. A munka nem volt túl poros és nem túl elfoglalt, így Einsteinnek sok szabadideje volt elméleteinek kidolgozására. Ezt követően a jövő relativitáselméletének alapjává válnak. Ebben az időszakban is teljes értékű családja kezdett - három gyermek született Milevával kötött házasságában. Igaz, a legidősebb lánya korán meghalt egy betegség utáni szövődmények következtében.

Elérkezett az 1905-ös év. A csodák éveként vonult be a történelembe. Einstein tudományos folyóiratokban publikálta cikkeit a Brown-mozgásról és a fotoelektromos hatásról. Ezenkívül két további cikk került a fizika szerelmeseinek és a szakterületen dolgozó tudósoknak a figyelmébe - az E=MC² és a relativitáselmélet, amellyel Albert hamarosan bevonul a történelembe. 1921-ben Einstein fizikai Nobel-díjat kapott a fotoelektromos hatás magyarázatáért. Az olvasó feltehet egy teljesen ésszerű kérdést: miért nem azért díjazták, amivel híressé vált? A válasz nagyon egyszerű: a relativitáselmélet akkoriban még sok kétséget ébresztett, a tudományos világ nem volt hajlandó elfogadni. Hiszen lényegében szétzúzott minden tudást és hiedelmet Európa évszázados történelme során. Mi a relativitáselmélet lényege?

Relativitás-elmélet

Einstein elmagyarázza, hogy a tárgyak egyenletes sebességgel mozognak. Van gyorsulás és gravitáció is. Említésre kerül az időtér és ezek kapcsolata. A fő gondolat az a tény, hogy a fénysebesség minden tárgyhoz képest állandó mennyiség. És nem számít, milyen sebességgel rendelkezik az objektum, a fény továbbra is ugyanolyan sebességgel fog haladni.

Ami a teret illeti, Albert Einstein rájött, hogy az négydimenziós. Az idővel együtt egyetlen kifejezésbe - a tér-idő kontinuumba - egyesül. Az ember azonban nem képes mind a négy teret érzékelni. Természetesen, figyelembe véve az elmúlt évek és évszázadok tudós atyáinak tapasztalatait, Albert Einstein nem tudta nem megérteni, hogy elméletei és elképzelései vitákat okoznak. Nem is beszélve az egyházról, amely mindig is féltékenyen őrizte a tudományos titkokat.

Az 1930-as években Einstein meghívást kapott, hogy jöjjön az Egyesült Államokba, hogy előadásokat tartson a fizikáról. Több németországi év után kénytelen volt elhagyni Berlint. És éppen időben. Az NSDAP által vezetett náci párt minden zsidó tudóst törvényen kívülinek nyilvánított.

Kirúgták őket az iskolákból és az egyetemekről. Sokan elhagyhatták barátságtalan otthonukat, és az Egyesült Államokba költözhettek, mint Albert.

utolsó életévei

Természetesen ő maga sem számított arra, hogy Amerikában marad. De a sors másként döntött – soha többé nem látta Németországot. Napjai hátralevő részét Princetonban, New Jerseyben töltötte. 1935-ben kapott tartózkodási engedélyt, öt évvel később pedig amerikai állampolgárságot. amerikai földön is találkozott, segített fegyverrendszerek létrehozásában.

1939-ben levelet írt az amerikai elnöknek azzal a megjegyzéssel, hogy a nácik nukleáris fegyvereket hoznak létre. Ezért Amerikának meg kell előznie. Azonban minden teljesen másképp alakult, mint ahogy a nagy tudós várta. 1945-ben amerikai bombákat dobtak Japánra. És Einstein elkezdte sürgetni az embereket és az államot, hogy hagyjanak fel e veszélyes fegyverek széles körű használatával.

Az 1950-es években a kvantumelméletet dolgozta ki, és egy egységes térelméletet dolgozott ki – az összes fizikai elmélet egyedi leírását, amely az elsődleges mezőn alapul. Az egészség fokozatosan romlani kezd. 1955. április 18-án Princetonban halt meg aortarepedés következtében. A fizikus végrendelete szerint nagy temetést nem tartottak, hanem a holttestet elhamvasztották, a hamvait pedig a szélbe szórták. Elképesztő tény: az agyát eltávolították a koponyájából, hogy tanulmányozzák az Einstein-jelenséget. Igaz, ez maga Albert beleegyezésével történt, ismét az ő akarata szerint.

Bárhogy is legyen, még sok év telik el, és olyan generációk fogják ezt tanulmányozni, akik soha nem látták vagy nem ismerték őt, de csak egy fényképet képzelnek el lógó nyelvvel, és szintén csak a „relativitáselmélet” elnevezést ismerik. jelenség mélyebben. És biztos lehet benne, hogy a nagy német neve örökre megmarad az emberiség történetében.

1921
60. A relativitáselmélet lényege
61. Geometria és tapasztalat
62. Newton gravitációs törvényének egyszerű alkalmazása csillagok gömbhalmazára
63. A relativitáselmélet fejlődésének rövid vázlata
64. Körülbelül egy természetes adalék az általános relativitáselmélet alapjaihoz
65. A relativitáselméletről
1922
66. Megjegyzés Franz Seleti „A kozmológiai rendszer felé” című munkájához
67. Megjegyzés E. Treftz „Két ponttömeg statikus gravitációs tere Einstein elméletében” című munkájához.
68. Megjegyzés A. Friedman „A tér görbületéről” című munkájához
1923
69. A. Friedman „A tér görbületéről” című munkájához
70. A relativitáselmélet alapgondolatai és problémái
71. Mindenütt szabályos, központilag szimmetrikus mező nemlétének bizonyítása a Kaluza térelméletben
72. Az általános relativitáselmélet felé
73. Megjegyzés „Az általános relativitáselmélet felé” című munkámhoz
74. Az affin térelmélet felé
75. Affin térelmélet
1924
76. A levegőről
1925
77. Eddington elmélete és Hamilton elve
78. Elektron és általános relativitáselmélet
79. A gravitáció és az elektromosság egyesített térelmélete
1926
80. Nem euklideszi geometria és fizika
81. A Riemann-féle görbülettenzor formális kapcsolatáról a gravitációs téregyenletekkel
1927
82. Új kísérletek a Föld mozgásának a fénysebességre gyakorolt ​​hatásáról
83. Kaluza elméletéről a gravitáció és az elektromosság kapcsolatáról
84. Kaluza elméletéről a gravitáció és az elektromosság kapcsolatáról. II
85. Általános relativitáselmélet és a mozgástörvény
86. Általános relativitáselmélet és a mozgástörvény
1928
87. Az „abszolút” párhuzamosság fogalmát megőrző Riemann-geometria
88. A gravitációs tér és az elektromosság egységes elméletének új lehetősége
1929
89. Tér-idő
90. A térelmélet jelenlegi állásáról
91. Az egységes térelmélet felé
92. Új térelmélet. én
93. Új térelmélet. II
94. Egységes térelmélet és Hamilton-elv
1930
95. A tér, az éter és a mező problémája a fizikában
96. A tér, a tér és az éter problémája a fizikában
97. Egységes fizikai térelmélet
98. Egységes térelmélet a Riemann-metrikán és az abszolút párhuzamosságon
99. Az egyesített térelmélet egyenleteinek kompatibilitása
100. Két szigorú statikus megoldás az egyesített térelmélet egyenleteire
101. A terek elmélete felé Riemann-metrikával és abszolút párhuzamossággal
102. Az általános relativitáselmélet jelenlegi állásáról
103. Gravitációs és elektromágneses terek
1931
104. Az általános relativitáselmélet kozmológiai problémájáról
105. Riemann térben abszolút párhuzamosság mellett lehetséges szimultán téregyenletek szisztematikus vizsgálata
106. A gravitáció és az elektromosság egyesített elmélete
1932
107. A gravitáció és az elektromosság egyesített elmélete. II
108. Az Univerzum tágulása és átlagos sűrűsége kapcsolatáról
109. A relativitáselmélet jelenlegi állása
1933
110. Néhány megjegyzés az általános relativitáselmélet megjelenéséhez
111. A tér kozmológiai szerkezetéről
1935
112. A tömeg és az energia egyenértékűségének elemi levezetése
113. A részecskék problémája az általános relativitáselméletben
1936
114. Kéttestű probléma az általános relativitáselméletben
115. Csillag lencseszerű működése, amikor a fényt gravitációs térben eltérítik
1937
116. A gravitációs hullámokról
1988
117. Gravitációs egyenletek és a mozgás problémája
118. Kaluza elektromosságelméletének általánosítása
1989
119. Az álló rendszerekről, amelyek sok gravitációs részecskéből állnak, és gömbszimmetriájúak
1940
120. Gravitációs egyenletek és a mozgás problémája. II
1941
121. A gravitáció és az elektromosság ötdimenziós ábrázolásáról
122. Nem eltűnő tömegű, szingularitásoktól mentes gravitációs mezők nemlétének bemutatása
1943
123. Relativisztikus téregyenletek szabályos stacionárius megoldásainak hiánya
1944
124. Bivektor mezők. én
125. Bivektor mezők. II
1945
126. A „kozmológiai problémáról”
127. A gravitáció relativisztikus elméletének általánosítása
128. A tér tágulásának hatása az egyes csillagokat körülvevő gravitációs mezőkre
1946
129. Módosítások és kiegészítő megjegyzések „A tér tágulásának hatása az egyes csillagokat körülvevő gravitációs mezőkre” című munkánkhoz.
130. A gravitáció relativisztikus elméletének általánosítása. II
131. A tömeg és az energia egyenértékűségének elemi levezetése
132. E = mc2: korunk sürgető problémája
1948
133. Relativitáselmélet: a relativitáselmélet lényege
134. Általánosított gravitációs elmélet
1949
135. A részecskék mozgásáról az általános relativitáselméletben
1950
136. Idő, tér és gravitáció
137. Az általánosított gravitációs elméletről
138. Bianchi azonosságok az általánosított gravitációs elméletben
1952
139. Relativitáselmélet és a tér problémája
140. Válasz a Popular Science Monthly olvasóinak
1953
141. A gravitáció elméletének általánosítása
142. Megjegyzés az egységes térelmélet kritikájához
143. Az általános gravitációs elmélet jelenlegi állásáról
1954
144. A mező algebrai tulajdonságai az aszimmetrikus tér relativisztikus elméletében
1955
145. A téregyenletek új formája az általános relativitáselméletben
146. Az aszimmetrikus tér relativisztikus elmélete


A tudomány. Legnagyobb elméletek 1: Einstein. Relativitás-elmélet.

A tér idő kérdése.

A tudomány. The Greatest Theories Issue No. 1, 2015 Heti kiadvány

Per. spanyolból – M.: De Agostini, 2015. – 176 p.

© David Blanco Laserna, 2012 (szöveg)

Az illusztrációkat készítette:

Age Fotostock, Album, Archivo RBA, Cordon Press, Corbis, M. Faraday Electricity, The Illustrated London News, Time.

Bevezetés

Einstein a forradalmak korszakában élt. A 19. században a reklám hódította meg a sajtót, az 1920-as években a rádióban, majd pár évtizeddel később a televízióban is meghonosodott. Az ember először találta magát szemben az információs katasztrófával, és teljes magasságában találkozott annak erőteljes lökéshullámával. A kollektív emlékezet örökre megörökíti azoknak az embereknek a figuráit, akik abban a történelmi pillanatban emelkedtek a hírnév címerére: Charlie Chaplin, Marilyn Monroe, Elvis Presley, Albert Einstein...

Elmondható, hogy Einsteint élete végére világi szentté avatták. A vegyi fegyvereket és a nukleáris támadásokat legitimáló két világkonfliktus után a tudományos haladás csodálata a horror határát súrolta. Egy szórakozott, kócos hajú bölcs alakja, aki a leszerelést szorgalmazta és a természeti erők előtti intellektuális alázatot hirdette, egy egész csalódott nemzedék számára az utolsó lehetőség szimbólumává vált, hogy feléleszdhessen a tudomány humanizmusába vetett hit. Amikor Einstein elérte hírnevének tetőpontját, 72 éves volt. Addigra sok szenvedélye kihűlt, kivéve egyet - azt az álmot, hogy összeegyeztesse a kvantummechanikát a relativitáselmélettel. 1980-ban hozzáférést nyitottak privát levelezéséhez, és a tudós csodálói hétköznapi emberként ismerték fel bálványukat. Egyesek számára igazi felfedezés volt, hogy nem hordott zoknit, pipázott, hegedült, és számos egyéb, a tudományhoz nem kapcsolódó tevékenysége és érdeklődése volt.

Sokak emlékezetében Einstein példamutató állampolgár és pacifista maradt, az első világháború, a nácizmus és a mcarthyizmus ellenfele, de magánélete nem nevezhető ugyanilyen példaértékűnek.

A Time magazin Einsteint az évszázad emberének nevezte, és erről a talapzatról aligha lehet eltávolítani. Ez a hely teljesen megérdemelten a tudósé - mint olyan emberé, aki egy egész évszázadot megtestesít számunkra. Számunkra Einstein mindkét világháború, ez a hirosimai atomgomba, ez a zsidók üldözése és kiirtása, ez a tudományos ismeretek kérlelhetetlen növekedése és a társadalomra gyakorolt ​​hatása, ez a cionizmus, McCarthy szenátor paranoiája. , aforizmák gyűjteménye, az E = mc² képlet, a béke álma az egész világon...

Einstein megpróbálta megőrizni személyes terét egy önéletrajz megírásával, amely kevesebb életrajzi tényt tartalmazott, mint bármely más életrajz, amelyet valaha írtak a történelemben. A legelső oldalakon elhelyezett egy politikai nyilatkozatot, amelyet aztán számtalanszor idéztek: „Egy ilyen ember életében az a fő, hogy mit gondol és hogyan gondol, és nem az, amit tesz vagy tapasztal.” Mégsem valószínű, hogy ez a figyelmeztetés megállítja az emberi kíváncsiságot. Megpróbáljuk nyomon követni a kapcsolatot a tudós életének hullámvölgyei és csodálatos tudományos meglátásai között. Talán ha Einstein egyenesen akadémiai pozícióba ment volna ahelyett, hogy napi nyolc órát dolgozott volna a svájci szabadalmi hivatalban, ugyanazt az eredményt érte volna el. De önmagában a tudós tényleges munkakörülményeinek rekonstrukciója rendkívül lenyűgöző tevékenység, amely bizonyos gondolatokhoz vezet.

Születése óta Einstein ki volt téve a legújabb technológiai vívmányoknak, az izzóktól kezdve a különféle kütyükig, amelyeket apja a gyárában használt. A relativitáselméletet illusztrálva a tudós folyamatosan olyan példákat hoz fel, amelyek a vasút- és óramechanikára utalnak. Einstein gyermek- és ifjúkorában a vasút új közlekedési eszközzé vált. A vonatok sebessége ekkor még hallatlan volt. Bernben Einstein megfigyelte, hogy a városok közötti órák szinkronizálása hogyan táplálja a svájciak már amúgy is heves szenvedélyét a pontosság iránt. Talán ezek a körülmények serkentették képzeletét, és hozzájárultak egy olyan elmélet kialakulásához, amely ötvözi az időt, a hihetetlen sebességet és a vonatkoztatási rendszer állandó változását. Később a gravitáció titkait egy másik találmány segítségével tárták fel, amely Einstein idejében a technológiai fejlődés csúcsán járt: „Amit biztosan tudnom kell – kiáltott fel a fizikus –, hogy mi történik egy hajó utasaival. lift, ami az űrbe esik!”

Első cikkeiben a tudós kifogástalanul elsajátította a statisztikai mechanikát, és kimerítette a hagyományos molekuláris kinetikai elmélet minden lehetőségét. Munkája megmagyarázta a porrészecskék mozgását egy fénysugárban, az ég kék színét és a virágpor remegését egy pohár vízben. Emellett magyarázatot adott a fotoelektromos hatás jelenségére, amely sok kísérleti fizikust foglalkoztatott. A fő azonban előtte várt. A speciális relativitáselméletről szóló munkájának 1905-ben történő közzétételével Einstein jelenlegi korszaka megnyílik fő hagyatékával – egy új gondolkodásmóddal, amely a fizikusok következő generációja számára kinyilatkoztatást és inspirációt jelentett. Maga a tudós a következőképpen írta le ezt az átmenetet: „Új elméletre van szükség, ha először is olyan új jelenségekkel állunk szemben, amelyeket a régi elméletek nem tudnak megmagyarázni. De ez az ok, mondjuk, banális, kívülről erőltetett. Van egy másik, nem kevésbé fontos ok. Ez az egyszerűség és az elmélet premisszáinak a saját keretein belüli egyesítése iránti vágyban rejlik.” Eukleidész nyomdokaiba lépve, aki az összes ismert geometriát egy maroknyi axiómából vezette le, Schnstein kiterjesztette elméleteinek hatókörét a fizikára. Valójában az 1915-ben megfogalmazott általános relativitáselmélet fektette le a modern csillagászat alapjait. Egyszerű hipotézisekből kiindulva, mint például az állandó fénysebesség vagy abból a feltételezésből, hogy a fizika minden törvénye egyformán vonatkozik minden megfigyelőre, függetlenül azok egymáshoz viszonyított mozgásától, Einstein örökre megváltoztatta az időről, térről és gravitációról alkotott felfogásunkat. Tudományos fantáziája olyan határokat tudott elérni, amelyeknek már a gondolata is lélegzetelállító – a kvantumskálától (10-15 m) a látható tér legvégéig (1026 m).

Különleges ajándék az a képesség, hogy elválasztja a búzát a pelyvától. Einstein vele született. Bárki, aki valaha is küszködött a fizika problémák megoldásával, tudja, milyen nehéz lehet egyenletláncok felett szárnyalni – például azt, hogy egy futballistának nemcsak a középcsatárt kell látnia, aki közeledik hozzá, hanem az egész mezőnyt egyszerre. Einsteinre a kiemelkedő intuíció volt jellemző, és ennek köszönhető, hogy előre ki tudta számítani a természet mozgását, míg mások elvesztek a kísérleti eredmények külső káoszában. Ha nem volt más kiút, a legkifinomultabb matematikai eszközöket használta, de fő tehetsége mégis az volt, hogy azonnal mély párbeszédet tudott folytatni a valósággal, ahonnan olyasmiket tett, mint a meglátások, amelyek később kifejezésre jutottak a magyar nyelven. logika.

A magvak, amelyekből a tudós két nagy elmélete, az általános és a speciális relativitáselmélet kicsírázott, két mentális kép volt, amelyek a belátás pillanatai alatt jutottak el hozzá. Az első a saját képe volt, aki egy napsugarat kerget a sötétben, és közben azon töpreng: mi lesz, ha utolérem? A második képen egy férfi volt, aki a szakadékba zuhan, és ahogy zuhan, elveszíti saját súlyának érzékelését. Van egy vélemény, hogy a nagy fizikus legambiciózusabb projektje - egy végső elmélet felépítése, egy olyan premisszák összege, amelyből a fizika összes törvénye származtatható - éppen azért bukott meg, mert nem volt számára olyan intuitív kép, amely alkalmas lenne vezércsillag.

Einstein modus operandi (modus operandi) közrejátszott abban, hogy alakja polémikussá vált: a tudós sejtései gyakran évtizedekkel megelőzték kísérleti bizonyítékaikat, de miután megtalálták a megoldást, maga az ellentmondás vált a legjobban igazolta igazát. Az 1919-ben nyilvánosságra hozott hír, miszerint a csillagfénysugarak pályája a Naphoz közel hajlott, azonnal a hírnév csúcsaira katapultálta a fizikust.

A szerkesztőtől
1905
1. A mozgó testek elektrodinamikájáról
2. Függ-e egy test tehetetlensége a benne lévő energiától?
1906
3. A súlypont mozgásának és az energia tehetetlenségének megmaradásának törvénye
4. Az elektron keresztirányú és hosszirányú tömege közötti kapcsolat meghatározásának módszeréről
1907
5. A relativitás elvének új bizonyításának lehetőségéről
6. Paul Ehrenfest „A deformált elektronok transzlációs mozgása és a területtétel” megjegyzésével kapcsolatban
7. A relativitás elve által megkövetelt energia tehetetlenségéről
8. A relativitás elvéről és következményeiről
1908
9. A mozgó test elektrodinamikai alapegyenleteiről
10. Megjegyzések „A mozgó testek elektrodinamikai alapegyenleteiről” című munkánkhoz
11. A nyugalmi testekre elektromágneses térben ható ponderomotoros erőkről
1909
12. Megjegyzés Mirimanov „Az alapegyenletekről...” című munkájához
1910
13. A relativitás elve és következményei a modern fizikában
1911
14. A gravitáció hatásáról a fény terjedésére
15. Relativitáselmélet
16. Az Ehrenfest-paradoxon felé
1912
17. A fénysebesség és a statikus gravitációs tér
18. A statikus gravitációs tér elmélete felé
19. Relativitáselmélet és gravitáció
20. Van-e az elektrodinamikus indukcióhoz hasonló gravitációs hatás?
1913
21. Az általánosított relativitáselmélet és a gravitációelmélet projektje
22. A gravitáció elméletének fizikai alapjai
23. A gravitáció problémájának jelenlegi állapotához
1914
24. Kiegészítő válasz Reisner kérdésére
25. Nordstrom gravitációs elmélete az abszolút differenciálszámítás szemszögéből
26. Megjegyzések P. Garzer „Fény behatolása az üvegbe és aberráció” című cikkéhez
27. A gravitáció elmélete felé
28. Az általános relativitáselmélet és a gravitációelmélet alapvető kérdései
29. Az általános relativitáselmélet formális alapjai
30. A relativitáselmélet problémájáról
31. A relativitás elvéről
32. A téregyenletek kovariáns tulajdonságai a gravitációelméletben az általános relativitáselmélet alapján
1915
33. Relativitáselmélet
34. Az általános relativitáselmélet felé
35. Az általános relativitáselmélethez (Kiegészítés)
36. A Merkúr perihéliumának mozgásának magyarázata az általános relativitáselméletben
37. Gravitációs téregyenletek
1916
38. Az általános relativitáselmélet alapjai
39. F. Kottler „Einstein ekvivalencia hipotézise és gravitáció” című cikkéről
40. Maxwell elektrodinamikai egyenletek új formális értelmezése
41. A gravitációs téregyenletek közelítő integrálása
42. Hamilton elve és az általános relativitáselmélet
1917
43. A speciális és általános relativitáselméletről (nyilvános bemutatás)
44. A kozmológia és az általános relativitáselmélet kérdései
1918
45. Az általános relativitáselmélet alapvető tartalma
46. ​​Párbeszéd a relativitáselmélet elleni kifogásokról
47. Megjegyzések E. Schrödinger „A gravitációs mező energiájának összetevői” című munkájához
48. Megjegyzések E. Schrödinger „Az általánosan kovariáns gravitációs egyenletek megoldásrendszeréről” című jegyzetéhez
49. A gravitációs hullámokról
50. Kritika de Sitter gravitációs téregyenletek megoldásához
51. Az energiamegmaradás törvénye az általános relativitáselméletben
1919
52. Az általános relativitáselmélet bizonyítása
53. Jelentős szerepet játszanak-e a gravitációs mezők az anyag elemi részecskéinek felépítésében?
54. Megjegyzések a holdhónap hosszának időszakos változásaihoz, amelyek mindeddig megmagyarázhatatlannak tűntek a newtoni mechanika számára
55. Megjegyzés az előző cikkhez
56. Mi a relativitáselmélet?
1920
57. Az éter és a relativitáselmélet
58. Válasz Reichenbecher cikkére
59. Válaszom. Az antirelativista részvénytársasággal kapcsolatban

Betöltés...Betöltés...