Einsteinov osnovni zakon

Vsi vemo identiteto Einsteina. Zakon relativnosti je postal glavno odkritje v karieri velikega znanstvenika. Vendar je to daleč od edinega znanstvenega raziskovanja, s katerim je nemški fizik znan. Zgodovina Einsteinovega življenja in njegovih glavnih dosežkov bomo povedali v našem gradivu.

Življenje Alberta Einsteina

Največji fizik se je rodil leta 1879 v mestu Ulm, majhnem nemškem mestu. Albert je prejel šolsko izobrazbo, nato pa je vstopil v tehnično šolo v Zürichu. V nasprotju s številnimi mitami, je imel Einstein vedno vse, kar je v redu z matematiko.

Po diplomi je Albert Einstein delal na sedežu Bernskega patentnega urada izumov. Sprva je znanstvenik živel v revščini. S sodelovanjem z revijo "Annals of Physics" je zaslužil.

Zakon relativnosti Einstein je uvedel leta 1905. Štiri leta kasneje znanstvenik prejme poučevanje na Univerzi v Zürichu. Malo kasneje je bil nominiran nemški fizik Nobelova nagrada. Nagrada Einstein prejel, ne pa tudi za glavno idejo: na teorijo relativnosti se je znanstveni odbor odzval hladno. Toda zaljubila so se v teorijo fotoelektričnega učinka, bila je za njo briljanten fizik in prejela Nobelovo.

Zakoni fotoelektričnega učinka

V začetku 20. stoletja je nemški fizik Max Planck pojasnil spektralno naravo sestave sevanja iz vročih teles. Glede na njegovo teorijo je proces sevanja diskreten, to pomeni, da je treba emisije deliti. Vendar pa Planck ni mogel razložiti fizičnega pomena kvantno-nedeljivih delov svetlobe.

Teorijo Plancka je pobral Einstein. Pomen zakona fotoelektričnega učinka je, da svetlobni valovi niso samo izsevani in absorbirani, temveč tudi iz kvante. To so delci, ki se gibljejo v vakuumu s hitrostjo 300 tisoč kilometrov na sekundo. Kmalu kasneje so se fotoni začeli imenovati fotoni.

Veliko vlogo v Einsteinovem zakonu igra koncept "rdeče meje" - nižja frekvenca, po kateri se nič ne zgodi. To je posledica izločanja elektronov iz snovi s pomočjo svetlobe. Pomembno je razumeti, da zakon o fotoelektričnem učinku ni eden. Vključuje veliko različnih stališč o vlogi quanta, fotonov in različnih snovi.

Browniško gibanje

Stalno gibanje delcev v tekočini je odkril britanski botanik Robert Brown na začetku XIX. Stoletja. Kot poskusni poskus smo uporabili cvetni prah. Brown bi lahko dal statistično razlago gibanju, toda v Einsteinovi teoriji je dobil popolno obliko.

Nemški fizik je oblikoval teorijo, po kateri se gibanje delcev pojavi zaradi trčenja z nevidnimi molekulami. Poleg tega je Einstein predstavil številna načela, v skladu s katerimi je mogoče izračunati število molekul in njihovo maso.

Nemški fizik ni dopolnil Brownove teorije, temveč je tudi okrepil znanstveno mnenje o resničnosti molekul. Dejstvo je, da večina znanstvenikov iz zgodnjega dvajsetega stoletja dvomi v obstoj mikrodelcev. Za njih je bila le hipoteza o časih Demokrita. Vendar pa je Einstein navedel potrebno količino dokazov.

Posebna teorija relativnosti

Do konca XIX. Stoletja so mnogi fiziki prepričani v obstoj etra - določeno snov, ki zapolnjuje vesolje. Samo dva ameriška fizika sta se v teoriji dvignila: Michelson in Morley. Postavili so poskus, v katerem so iskali razlike v hitrosti svetlobe, ki naj bi se širila po zraku. Rezultat eksperimenta je bil pričakovan: vloga etra kot nosilca svetlobe je bila malo verjetna.

Teorijo Michelson-Morley je dopolnil Einstein. Ustvaril je idejo, da se svetloba vedno pospešuje z enako hitrostjo. To ni odvisno od gibanja njegovega vira. Tako je bil koncept etra popolnoma zavrnjen.

Einstein je spremenil pojem časa in prostora. Noben fizični predmet se ne more premakniti hitreje od svetlobe. V tem primeru opazovalec vidi, kako se dimenzije gibajočega predmeta zmanjšajo v smeri gibanja. Hitrost svetlobe je lahko enaka tako za počitek kot tudi gibanje opazovalcev le, če se čas nekoliko upočasni.

Eden najpomembnejših postulatov je predstavljen v Einsteinovem zakonu relativnosti. On je ideja enakovrednosti energije in mase.

Zakon o varstvu energije

Einstein pripada formuli, ki je znana mnogim: E = mc². E tukaj pomeni energijo, m je masa in c je hitrost svetlobe. Toda kaj vse to pomeni in kako se to nanaša?

Masa in energija sta enaka. Dokaz za to je povsod. Na primer, prstana baterija, pretvorjena v čisto energijo, bo enaka 250 milijardam istih baterij, vendar se že uporablja na star način. Zakaj se to zgodi? V zakonu Einsteina je odgovor na to vprašanje in precej preprost. Celotna energija fizičnega telesa je enaka njegovi masi, pomnožena z dimenzijskim faktorjem kvadrata hitrosti v vakuumskem prostoru. Tako vsaka energijska kategorija ustreza lastnemu tipu mase.

Zamisel o enakovrednosti mase predmeta energije, ki je prisotna v telesu, je postala glavni postulat teorije relativnosti. Poleg tega je Einsteinov zakon zelo pomemben. Danes se to pogosto uporablja v energetiki in na vojaških področjih.

Percepcija Einsteinovih idej

Tako posebna teorija relativnosti temelji na dveh postavkah. Prva ideja je načelo relativnosti, po katerem se enaki zakoni urejajo okviri referenc, ki se med seboj premikajo s konstantno hitrostjo v eni smeri. Drugo načelo je povezano s hitrostjo svetlobe. Enako velja za vsakega opazovalca in ni odvisno od hitrosti njihovega gibanja. Nič v naravi ni lahko hitrejše od hitrosti svetlobe.

Mnogi znanstveniki niso zaznali idej Einsteina. Nemški znanstvenik je govoril nerazumljive stvari in pogosto zanikal utemeljene hipoteze. Vendar so bile vse teorije in fizikalne teorije v fiziki pridobljene kot rezultat izkušenj, ne pa teoretičnega dela. Idealna teorija, ki jo pravi nemški fizik, mora temeljiti na najmanjšem številu postulatov in opisati največje število pojavov.

Splošna teorija relativnosti

Na koncu bi morali govoriti o osnovnem zakonu Einsteina - splošni teoriji relativnosti (GTR). Prve ideje so bile objavljene leta 1912. Skupaj z Grossmanom, njegovim tovarišem, je Einstein objavil članek »Skica splošnega TO«. Končna formulacija se je pojavila šele leta 1915.

Nemški znanstvenik se je skliceval na dejstvo, da so "inertne" in "težke" mase enake. Toda kakšen je način prenosa gravitacijskega vpliva med telesi? Kaj je lahko distributer takšnega vpliva? Einstein je zelo nepričakovano odgovoril: posrednik je sistem prostora in časa.

Vesolje pove materi, kako se premikajo, in materija pove prostor, kako se je vrti.

S prihodom teorije Einsteina je Newtonova mehanika stvar preteklosti. Gravitacijska privlačnost teles nadomesti prostorsko in časovno, ki opisuje, kako velike predmete, vplivajo na značilnosti prostora okrog sebe. Torej, telesa se ne privlači drug drugemu, ampak spreminjajo vesoljski kontinuum. John Archibald Wheeler, ameriški prijatelj in sodelavec Einstein, bolj kot katera koli druga teorija opisal velik fizik: "Vesolje pove, glede na to, kako se premikajo, in glede na to, pove prostor, kako se krivulja ga."

Priznavanje znanstvenih idej

V zgodnjih letih skoraj nihče ni sprejel teorije Einsteina. Situacija se je spremenila šele leta 1919, ko so bile postavljene neposredne izkušnje. Dokazal je eno napovedi splošne relativnosti. Dejstvo je, da je žarek svetlobe, ki izhaja iz daleč zvezde, nagnjen s gravitacijskim poljem Sonca.

Takšno opazovanje je opaziti vsa sončna mrka. Einstein je postal znan po vsem svetu.

Spodaj je predstavljen / f "Kaj je teorija relativnosti?" (1964, ZSSR).

Znanstvena teorija je prvič v svetovni zgodovini postala pravi furor celo v navadni družbi. Teorija relativnosti je postala predmet pogovorov v svetovnih salonih. Časopisi so bili polni novic o nenavadnem znanstveniku, učitelji različnih univerz so se začeli obračati na Einstein za nasvet. Tudi politiki niso stali: na ime nemškega znanstvenika so poskušali zaslužiti in narediti kariero. Einsteinovo mnenje je postalo eno najbolj priljubljenih in verodostojnih na svetu.