Постулаты сто

Детство гениального ученого

Будущий нобелевский лауреат появился на свет 14 марта 1879 года в немецком городке Ульме. Поначалу ничто не предвещало ребенку великого будущего: мальчик начал говорить поздно, и его речь была несколько замедленной. Первое научное исследование Эйнштейна состоялось, когда ему исполнилось три года. На день рождения родители подарили ему компас, ставший впоследствии его любимой игрушкой. Мальчика чрезвычайно удивляло то, что стрелка компаса все время  указывала на одну и ту же точку в комнате, как бы его не крутили.

Между тем, родителей Эйнштейна волновали его проблемы с речью. Как рассказывала младшая сестра ученого Майя Винтелер-Эйнштейн, каждую фразу, которую он готовился произнести, даже самую простую, мальчик долго повторял про себя, шевеля губами. Привычка медленно говорить впоследствии стала раздражать и преподавателей Эйнштейна. Однако, несмотря на это, уже после первых дней учебы в католической начальной школе его определили как способного ученика и перевели во второй класс.

После переезда семьи в Мюнхен, Эйнштейн начал обучаться в гимназии. Однако здесь вместо занятий он предпочитал изучать любимые науки самостоятельно, что и дало свои результаты: в точных науках Эйнштейн далеко опередил сверстников. В 16 лет он владел дифференциальными и интегральными исчислениями. В гимназии (ныне Гимназия имени Альберта Эйнштейна) он не был в числе первых учеников (исключение составляли математика и латынь). Укоренившаяся система механического заучивания материала учащимися (которая, как он позже говорил, наносит вред самому духу учёбы и творческому мышлению), а также авторитарное отношение учителей к ученикам вызывало у Альберта Эйнштейна неприятие, поэтому он часто вступал в споры со своими преподавателями. При этом Эйнштейн много читал и прекрасно играл на скрипке. Позднее, когда ученого спрашивали, что натолкнуло его на создание теории относительности, он ссылался на романы Федора Достоевского и философию Древнего Китая.

Парочка интересных фактов о гении

Эйнштейн был заядлым курильщиком

Больше всего на свете Эйнштейн любил свою скрипку и трубку. Будучи заядлым курильщиком, он однажды сказал, что считает курение необходимым для спокойствия и «объективного суждения» в людях. Когда его врач прописал ему избавление от вредной привычки, Эйнштейн засунул в рот трубку и закурил. Иногда он также поднимал окурки на улицах, чтобы раскурить в своей трубке.

Эйнштейн часто замыкался в себе

Чтобы быть независимым от общепринятых мнений, Эйнштейн часто замыкался в одиночестве. Это было привычкой детства. Он даже разговаривать начал в 7 лет потому, что не желал общаться. Он строил уютные миры и противопоставлял их реальности. Мир семьи, мир единомышленников, мир патентного бюро, в котором работал, храм науки. «Если сточные воды жизни лижут ступени вашего храма, закройте дверь и засмейтесь… Не поддавайтесь злобе, оставайтесь по-прежнему святым в храме». Этому совету он и следовал.

Влияние на культуру

Альберт Эйнштейн превратился в героя ряда художественных романов, фильмов и театральных постановок. В частности, он выступает в качестве действующего лица в фильме Николаса Рога «Insignificance», комедии Фреда Шепизи «I.Q.», кинофильме Филипа Мартина «Эйнштейн и Эддингтон» (Einstein and Eddington) 2008 года, в советских / российских фильмах «Выбор цели», «Вольф Мессинг», комической пьесе Стива Мартина, романах Жана-Клода Карье «Пожалуйста, месье Эйнштейн» и Алана Лайтмэна «Мечты Эйнштейна», поэме Арчибальда Маклиша «Эйнштейн». Юмористическая составляющая личности великого физика фигурирует в постановке Эда Метцгера «Альберт Эйнштейн: Практичный богемец». «Профессор Эйнштейн», создающий хроносферу и предотвращающий приход к власти Гитлера, является одним из ключевых персонажей созданной им альтернативной Вселенной в серии компьютерных стратегий реального времени Command & Conquer. Учёный в фильме «Каин XVIII» совершенно явно загримирован под Эйнштейна.

Внешний вид Альберта Эйнштейна, в зрелом возрасте обычно появлявшегося в простом свитере с растрёпанными волосами, принят за основу в изображении «безумных учёных» и «рассеянных профессоров» в популярной культуре. Кроме того, в ней активно эксплуатируется и мотив забывчивости и непрактичности великого физика, переносимый на собирательный образ его коллег. Журнал «Тайм» даже назвал Эйнштейна «сбывшейся мечтой мультипликатора». Широкую известность приобрели фотографии Альберта Эйнштейна. Наиболее знаменитая была сделана на 72-м дне рождения физика (1951).

Альберт Эйнштейн 1951 год

Фотограф Артур Сасс попросил Эйнштейна улыбнуться для камеры, на что тот показал язык. Это изображение стало иконой современной популярной культуры, представляя портрет одновременно и гения, и жизнерадостного живого человека. 21 июня 2009 года на аукционе в американском Нью-Гемпшире один из девяти оригинальных фотоснимков, отпечатанных в 1951 г., был продан за 74 тыс. долл. А.Эйнштейн подарил этот снимок своему другу – журналисту Ховарду Смиту – и подписал на нём, что «шутливая гримаса адресована всему человечеству».

Популярность Эйнштейна в современном мире столь велика, что возникают спорные моменты в широком использовании имени и внешности учёного в рекламе и торговых марках. Поскольку Эйнштейн завещал часть своего имущества, в том числе использование его изображений, Еврейскому университету в Иерусалиме, бренд «Альберт Эйнштейн» был зарегистрирован в качестве торговой марки.

Источники

• http://to-name.ru/biography/albert-ejnshtejn.htmhttp://www.aif.ru/dontknows/file/kakim_byl_albert_eynshteyn_15_faktov_iz_zhizni_velikogo_geniyahttps://ria.ru/science/20090313/164690958.htmlhttps://ru.wikipedia.org/wiki/Эйнштейн,_Альбертhttps://hi-news.ru/science/10-faktov-iz-zhizni-ejnshtejna-kotoryx-vy-mogli-ne-znat.html

Детство и юность

Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 г. в городе Ульм, на севере Германии. Его отец, Герман, был небогатым евреем и имел тогда небольшой бизнес по изготовлению матрасного наполнителя. Затем семья переезжает в Мюнхен, где отец и дядя Альберта занялись продажей электротоваров, но вынуждены были закрыть фирму из-за конкуренции.
Рис. 1. Альберт Эйнштейн. Во время чтения лекции (Вена, 1921)Альберт рос смышленым ребенком, хотя и имел проблемы с речью. Нормально разговаривать он начал очень поздно, в возрасте 7 лет. Его мать, Паулина, беспокоилась по этому поводу, считая его недалеким, и особенно потому, что он имел слишком большую голову и выпирающий затылок. Альберт рос необщительным, ему было интереснее заниматься чем-то в одиночестве. Дядя Альберта – Якоб, привил ему любовь к точным наукам, часто занимаясь вместе с ним математикой. Хотя мать Альберта боялась, что решение задач по математике для 5-летнего ребенка – это ненормально.
В 7-летнем возрасте его отдали в церковно-приходскую школу, а сам Альберт считал себя очень религиозным. Но в 12-летнем возрасте, под влиянием научных трудов таких великих гениев, как И. Кант и Евклид, его взгляды резко изменились. Он начал скептически относиться к религии, думая, что это оружие в руках манипуляторов, коими он считал церковь и священнослужителей. После окончания школы мальчик поступил в гимназию в городе Мюнхен. Отношения с учителями у него были напряженными. Они воспринимали его как ленивого и умственно отсталого ученика, из-за проблем с речью и некоторыми предметами. Мало того, что Альберт изучал только те науки, которыми интересовался, игнорируя такие дисциплины, как французский, немецкий, история, литература и ботаника, так он еще и спорил с преподавателями, считая, что они многого не знают и при этом сильно зазнаются.
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.

Рис. 2. Альберт Эйнштейн в 14 лет

Детство Эйнштейна

Альберт Эйнштейн родился в небольшом немецком городе Ульм 14-го марта 1847-го года в небогатой семье Германа и Паулины Эйнштейн. Родители будущего гения по национальности были евреями. Отец был предпринимателем, мать — домохозяйкой.

Герман Эйнштейн и Паулина Эйнштейн

Вскоре после рождения Альберта семья переехала в Мюнхен, где прошло детство будущего учёного. Мать Эйнштейна считала его неполноценным: до семи лет он не разговаривал и был очень медлительным. Как позже признавался сам физик, он начал говорить так поздно потому, что не хотел ни с кем общаться. И уже взрослым предпочитал одиночество любой компании.

С детства Эйнштейн ненавидел войну, даже в солдатики не играл, считая это кровопролитием. Антимилитаристское отношение он сохранил на всю жизнь. Также его интересовала религия, но с 12 лет из-за изучения наук его религиозные убеждения канули в лету.

Любовь к точным наукам маленькому Альберту привил его дядя. Они вместе читали учебники по математике, и маленький гений запросто решал сложные задачи. Однако это увлечение не нравилось матери.

Эйнштейн в 14 лет

Эйнштейн ненавидел школьную модель учёбы: зубрёжку, казарменные методы обучения, ходьбу по струнке, удары по рукам за малейшие оплошности. Он изучал только те предметы, которые ему нравились, остальные же игнорировал. Эйнштейн часто становился мишенью для издёвок в связи с тем, что в Германии росли антисемитские настроения.

Часто можно услышать о том, что в школе будущий гений плохо учился, не вылезал из единиц и двоек, а математика вообще давалась ему крайне плохо, что он не был вундеркиндом, скорее — умственно отсталым. Сам учёный смеялся, что никогда и не был математиком, а предмет этот ему давался очень легко: уже в 14 лет он умел вычислять интегралы и дифференциалы (в те времена дети только в 15 лет начинали считать).

В 1896 году, когда Эйнштейн оканчивал школу, шестёрка стала самой высокой оценкой. Очевидно, кто-то впоследствии заглянул в ведомость и ужаснулся, не учитывая того, что шкала оценок раньше была другой. Так что оценки — не главное.

Аттестат Эйнштейна (оценки по шестибалльной шкале)

Ещё один миф о том, что великий гений, став известным учёным, не знал математику, основан на том, что Альберт Эйнштейн давал на проверку другим математикам свои работы по теории относительности на наличие ошибок. Так что вполне естественно привлекать для проверки формул других людей, ведь глаз «замыливается» и можно самому не заметить недочёты.

А вот что действительно было правдой, так это то, что великого физика не любили учителя и преподаватели в Университете: он был молчалив, замкнут, но не прочь поспорить. Сам Эйнштейн считал учителей выскочками, которые ничего не знают.

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:

1. “К электродинамике движущихся тел”. Данная статья была основой известной теории относительности.
2. “О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц”. Статья о броуновском движении частиц.
3. “Об одной эвристической точке зрения, касающейся появления и преобразования света”. Статья из раздела квантовой механики.

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

Смерть

За несколько дней до смерти здоровье Эйнштейна резко ухудшилось. Доктора обнаружили у него аневризму аорты, но физик не согласился на операцию.

Он написал завещание и сказал друзьям: «Свою задачу на Земле я выполнил». В это время Эйнштейна посетил историк Бернард Коэн, который вспоминал:

Падчерица Марго вспоминала о последней встрече с Эйнштейном в больнице следующими словами:

Альберт Эйнштейн умер в Принстоне 18 апреля 1955 года в возрасте 76 лет. Перед кончиной ученый произнес что-то на немецком языке, но сиделка не смогла понять значение слов, поскольку не владела немецким.

Интересен факт, что Эйнштейн, который негативно относился к любым формам культа личности, запретил пышное погребение с громкими церемониями. Он хотел, чтобы место и время его захоронения не разглашались.

19 апреля 1955 года без широкой огласки состоялись похороны великого учёного, на которых присутствовало чуть более 10 человек. Его тело было кремировано, а пепел развеян по ветру.

Все редкие и уникальные фото Эйнштейна смотрите здесь.

Если вам понравилась биография Альберта Эйнштейна – поделитесь ею в соцсетях. Если же вам нравятся биографии известных людей или интересные истории из их жизни, – подписывайтесь на сайт InteresnyeFakty.org.

Понравился пост? Нажми любую кнопку:

Американский период

Нараставший кризис Веймарской республики, вылившийся в приходе к власти фашистов, вынудил Альберта покинуть Германию. Тем более что в его адрес сыпались откровенные угрозы. Вместе с семьей он переезжает в США, намеренно отказавшись от немецкого гражданства в связи с нацистскими преступлениями. За океаном Эйнштейн получит должность профессора физики в Принстонском Институте перспективных исследований. Здесь он имел огромное признание и был удостоен аудиенции президента США Ф. Рузвельта.

Успехи на научном поприще чередовались с бедами в личной жизни. В 1936 году умер давний друг и соратник М. Гроссман, вскоре скончалась супруга Эльза. Эйнштейн остался вместе с любимой сестрой, падчерицей Марго и секретарем Э. Дюкас. Жил он очень скромно и даже не имел телевизора и автомобиля, что приводило в изумление многих американцев.

Накануне начала Второй мировой войны ученый поставил свою подпись под обращением к американскому президенту Ф. Рузвельту, инициированном физиком Л. Силардом. В нем представители научной общественности били тревогу по поводу вероятного создания ядерного оружия Третьим Рейхом. Глава государства разделил эту обеспокоенность и дал старт собственному проекту. В последующем Эйнштейн будет корить себя за причастность к созданию атомной бомбы и произнесет знаменитые слова: «Мы выиграли войну, но не мир».

В годы войны ученый занимался консультированием ВМС США, а после ее окончания вместе с Б. Расселом, М. Борном, Л. Полингом и другими стал одним из создателей Пагуошского движения ученых, выступающих за научное сотрудничество и разоружение. Чтобы не допустить новой войны, Альберт даже предлагал сформировать всемирное правительство. До конца своих дней Эйнштейн изучал проблемы космологии и единой теории поля.

В 1955 году состояние здоровья Эйнштейна заметно ухудшилось, возникли проблемы с сердцем. Это побудило его сказать своим близким, что он выполнил свое предназначение и готов умереть. Свою смерть он встретил достойно, без лишних сентиментальностей. 18 апреля 1955 года сердце великого ученого остановилось. Он не любил лишнего пафоса и не позволил это делать по отношению к себе после смерти. Похороны Альберта Эйнштейна оказались очень скромными, на которых присутствовали только близкие друзья. После панихиды его тело было сожжено, а прах развеян по ветру.

Опыт Майкельсона

Главным опытом по определению скорости в эфире стал опыт с интерферометром А.Майкельсона. Поскольку свет проходит расстояние «туда и обратно» поперек направления движения Земли быстрее, чем вдоль, эта разница должна фиксироваться по интерференционной картине, причем, картина должна изменяться при изменении ориентации интерферометра.

Рис. 2. Схема опыта Майкельсона.

Однако, многократное повторение опыта показало, что интерференционная картина не зависит от положения интерферометра.

Получалось, что никакого движения относительно эфира нет, а значит, само понятие «эфира» бессмысленно (оно вводилось как раз для объяснения движения относительно других Систем Отсчета).

Расцвет карьеры гениального физика и научные открытия, перевернувшие мир

Пускай не в один момент, но ученый-физик Эйнштейн стал знаменитым именно после публикации трудов тысяча девятьсот пятого года. В апреле он подал на рассмотрение в университет Цюриха собственную диссертацию, которую с успехом защитил в январе. Так простой еврей из немецкой провинции стал самым настоящим доктором наук по физике. Прославленные ученые, с которыми Альберт активно переписывался, называли его профессором, но официально звание он получил только через четыре года в том же учебном заведении.

К огромному сожалению, оплата должности профессора была мизерной, даже по сравнению с Бюро патентов. Потому, когда ему предложили кафедру в пражском Немецком университете, он без раздумий согласился. Тут он мог уже свободно заниматься наукой и вплотную подошел к исключению из теории тяготения ньютоновского дальнодействия, над чем его коллеги бились длительное время. В одиннадцатом году он побывал на конгрессе, где единственный раз встретился с Пуанкаре. Спустя три года он стал настоящим профессором еще и Берлинского университета, а в четырнадцатом его приглашали в Петербург. Побоявшись еврейских погромов, в Россию ученый ехать отказался.

Начиная с 10-го работы, Эйнштейна номинировались на премию Нобеля ежегодно. Теория относительности (ТО) оказалась такой непростой и революционной, что члены комитета никак не могли решиться признать ее состоятельность. Награду Альберт все-таки получил, но только в 1922 году и совершенно не за то, за что рассчитывал. Ее присудили за фотоэффект, работу экспериментальную и отлично проверенную. Спорить ученый не стал, деньги забрал (32 тысячи долларов) и тут же отдал их своей бывшей супруге.

Научные открытия, перевернувшие мир

Ученый Эйнштейн не зря считался в мире науки настоящим подвижником, революционером, что перевернул мировоззрение человечества в целом. Он стремился к максимальной «логической простоте» и в известном привычном умудрялся увидеть новое.

• Общая теория относительности – главное детище физика. Она основана на отрицании эфира и опирается на проведенные эксперименты. Эта работа давно стала для астрономов и физиков рабочим инструментом. На ее основе базируются временные поправки в системах ГЛОНАСС и GPS, ее применяют для вычисления параметров ускорения элементарных частиц. Для получения ядерной энергии и полетов в космос ТО тоже оказалась незаменимой. В рамках этой теории был открыт закон взаимодействия энергии и массы (E = mc2).
• Огромный вклад Эйнштейн внес в развитие квантовой механики. Даже Шредингер писал, что мысли Альберта возымели на него сильное влияние. Полноценно применять это открытие человек пока не научился, но полным ходом идут разработки нового квантового компьютера, скорость обработки данных в котором окажется за гранью всех наших представлений.
• Альберт Эйнштейн выяснил, что существует четыре типа взаимодействия частиц. Объединив их, он создал единую теорию поля. Он допустил, что кроме четырех измерений (длина, ширина, высота, время), имеется еще и пятое, однако из-за маленьких размеров оно невидимо. Именно из этих рассуждений выросла впоследствии пресловутая ТО.

В тысяча девятьсот пятом году ученый выяснил, что фотоэффект, за который ему и была вручена Нобелевская премия, возможен, когда вещество (среда) состоит из отдельных частиц (фотонов). Ударяясь об электроны, они вырывают их из атомов. Благодаря знанию этого принципа удалось выстроить атомную бомбу, но главное – многочисленные электростанции подобного типа.

Переезд физика в США

Начиная с тридцатых годов двадцатого века в Веймарской Германии стал назревать экономический кризис, а вместе с ним появлялись, словно грибы после дождя, все более частые сообщения о волнениях и антисемитизме. Радикально-националистические настроения в обществе привели к серьезным угрозам и прямым оскорблениям Эйнштейна как еврея. Нацисты, пришедшие к власти, быстренько приписали себе все открытия физика, а за его жизнь и голову даже предложили пятьдесят тысяч награды. Расовая чистка могла коснуться кого угодно, потому в тридцать третьем году ученый окончательно оставил Германию с ее прогрессирующим нацизмом, и убрался в Соединенные Штаты.

В городке Принстон он занял место профессора кафедры физики в Институте перспективных исследований. Спустя год он был вызван и удостоен личной встречи с президентом Франклином Рузвельтом. Во время Второй Мировой именно Эйнштейну было доверено ответственное задание консультировать ВМС Штатов. Прославленный ученый поставил и свою подпись под петицией, написанной Лео Силадра. В ней говорилось об опасности создания нацистами атомной бомбы. Рузвельт бумагу принял всерьез и создал собственное агентство по разработке подобного оружия.

Альберт Эйнштейн — это… Краткая справка о личности

Альберт Эйнштейн (Albert Einstein, 1879-1955) — ученый-физик, «отец» современной нам теоретической физики, пацифист, гуманист и общественный деятель. Среди главных достижений великого теоретика:

• специальная теория относительности;
• закон взаимосвязи энергии массы;
• теория броуновского движения;
• квантовые теории теплоемкости и фотоэффекта;
• теория рассеяния света;
• теория индуцированного излучения.

Помимо научной деятельности, был активным участником пацифистского движения — против войн и ядерного оружия, за мир, взаимопонимание, гуманизм и уважение прав всех и каждого.

Синтез физики с геометрией

Впрочем, не будем забегать вперед и вернемся к 19201930-м годам ко времени активного проникновения физики в микромир и формирования языка, адекватного его свойствам квантовой механики, позднее квантовой электродинамики и еще шире квантовой теории поля. Квантовая теория поначалу строилась в рамках старых, ньютоновских понятий абсолютного пространства и абсолютного времени (нерелятивистская квантовая механика) и с немалыми усилиями осваивала мир высоких скоростей и больших энергий, обретая содержание в четырехмерном пространстве-времени Минковского.

Понимание гравитации как кривизны пространства придавало ОТО исключительный характер по сравнению со всей остальной физикой, а это противоречило важному как для философов, так и для физиков ощущению единства материального мира. С другой стороны, в самом теоретическом выстраивании ОТО возникал ряд важных проблем, одна из них известна как проблема энергии

Понятия энергии и других сохраняющихся величин играют весьма существенную роль в построении квантовой теории. В плоском пространстве без затруднений формулируются законы сохранения энергии, импульса, момента импульса они, как известно, связаны с симметрией пространства относительно временных сдвигов, пространственных трансляций и поворотов. В кривом пространстве подобных симметрий нет, поэтому определить энергию и импульс гравитационного поля в ОТО без противоречий было затруднительно.

По этой и некоторым другим причинам не все физики согласились с ОТО. Попытки построения теории гравитации в неискривленном пространстве Минковского продолжаются и по сей день. В отличие от первых подобных попыток новые авторы научились объяснять эффекты, «сделавшие имя» ОТО: в них гравитация представляется полем с нормальными законами сохранения и с надеждами на квантование наравне с другими физическими полями. Согласно книге «Теория и эксперимент в гравитационной физике» известного американского специалиста в области релятивистской теории гравитации К. Уилла, к 1960 году таких теорий насчитывалось не менее 25. Но ни тогда, ни впоследствии они не вызвали сколько-нибудь заметного интереса, хотя их приверженцы с этим не согласятся. А вот тенденция к «сведению всей физики к геометрии» породила целый ряд новых идей, которые и поныне остаются актуальными в теоретической физике. В этой связи ОТО рассматривалась как основа для обобщения, которое достигалось за счет введения более сложных видов геометрии, чем риманова (Вейль, Эддингтон, Картан), повышения размерности пространства-времени путем введения дополнительных невидимых координат (Калуца, Клейн), расширения требований к симметрии исходной формулировки теории (принцип калибровочной симметрии Вейля). Ставилась амбициозная задача, которая выходила за рамки простого объединения электромагнитного и гравитационного полей получить из единого поля заодно и характеристики тех немногих элементарных частиц, которые к тому времени были уже известны. Альберт Эйнштейн не только не остался в стороне от этих усилий, но и был явным лидером построения единой теории поля на основе ОТО, оставаясь таковым до конца жизни Впрочем, описание этих попыток только отдаляет нас от основной темы гравитации. Приведем слова, сказанные одним из создателей квантовой механики, Вернером Гейзенбергом, в начале 1960-х: «Это великолепная в своей основе попытка… Но в то самое время, когда Эйнштейн занимался единой теорией поля, непрерывно открывались новые элементарные частицы, а с ними сопоставленные им новые поля. Вследствие этого для проведения эйнштейновской программы еще не существовало твердой эмпирической основы, и попытка Эйнштейна не привела к каким-либо убедительным результатам» Более того, задача построения единой «теории всего на свете» остается центральной задачей теоретической физики на ближайшее будущее.

Общая теория относительности, затмение и мировое признание

Работа над теорией тяготения была долгой и кропотливой и длилась с 1907 по 1915 год. Эйнштейн трудился над новым открытием, взяв за основу принципы теории относительности. Суть работы заключалась в том, что связь между геометрией пространства-времени и полем тяготения является неразрывной. Согласно  утверждений Эйнштейна, пространство-время при наличии тяготеющих масс становится неевклидовым. Конечный результат работы  — уравнение, наглядно демонстрирующее суть его теории – было представлено в 1915 году на заседании Академии наук (Берлин). Позже теория будет признана вершиной творчества Альберта Эйнштейна.

Однако до этого события еще много времени, а на момент огласки ОТО ею интересуются немногие. Поворотным в жизни ученого стал 1919 год, когда путем наблюдения получилось проверить один из аспектов теории, в котором утверждалось, что луч света от далекой звезды искривляется полем тяготения Солнца. Для того, чтобы опытным путем проверить теорию, нужно было полное солнечное затмение, а именно оно и наблюдалось в 19-ом году ХХ века, в трех частях земного шара. Заручившись поддержкой астрофизика Артура Эддингтона, экспедиция во главе с Эйнштейном добыла информацию, подтверждавшую общую теорию относительности. Так Альберт Эйнштейн впервые был признан научным обществом  во всем мире.

Альберт не желал останавливаться на достигнутом, упорно работая над  новыми исследованиями и это приносило свои плоды. Уже в 1921 году Эйнштейн получил Нобелевскую премию за квантовую теорию, стал почетным членом многих научных академий, а его мнение вмиг превратилось из «нестандартного» в «авторитетное». Участвуя в разнообразных мировых конференциях, он дискутировал с передовыми учеными того времени, а их пылкие споры являлись немалым вкладом в продвижение науки не на один шаг вперед. Один из самых знаменитых диалогов произошел с Бором, с которым они обсуждали проблемы квантовой механики.

Пространство-время

Одним из важнейших компонентов СТО является графическое отображение релятивистской кинематики, особое понятие единого пространства-времени, которое предложил немецкий математик Герман Минковский, бывший одно время преподавателем математики у студента Альберта Эйнштейна.

Суть модели Минковского заключается в совершенно новом подходе к определению положения вступающих во взаимодействие объектов

Специальная теория относительности времени уделяет особое внимание. Время становится не просто четвертой координатой классической трехмерной системы координат, время – не абсолютная величина, а неотделимая характеристика пространства, которое принимает вид пространственно-временного континуума, графически выраженного в виде конуса, в котором и происходят все взаимодействия

Такое пространство в теории относительности, с её развитием до более обобщающего характера, в дальнейшем было подвергнуто ещё и искривлению, что сделало такую модель подходящей для описания и гравитационных взаимодействий.

Постулаты специальной теории относительности

Оставалась единственная возможность «примирить» электродинамику и принцип относительности – согласиться с тем, что они верны, а неверны сами наши представления о пространстве и времени.

В результате А. Эйнштейном была разработана теория, названная Специальной Теорией Относительности (СТО), в основе которой лежат два постулата:

• все процессы и законы (в том числе и законы электродинамики) одинаковы во всех инерциальных Системах Отсчета;
• скорость света в вакууме (с) одинакова для всех инерциальных систем отсчета.

Из этих постулатов следует, что и пространство и время не являются абсолютными, как принято в механике Ньютона, а зависят от Системы Отсчета. Расстояние и время, измеренные в одной Системе, будут отличаться от тех же величин, измеренных в другой. Размеры быстро движущегося тела с точки зрения наблюдателя будут сокращаться. Течение времени для этого тела также будет замедляться.

При этом с точки зрения наблюдателя, находящегося внутри этого тела – все обстоит наоборот. Поскольку тело движется равномерно и прямолинейно, оно является инерциальной Системой Отсчета. А значит, этот наблюдатель может считать, что он покоится, а все остальные предметы быстро движутся. И именно размеры всех остальных предметов уменьшаются, и время на них замедляется. Размеры и время же этого наблюдателя – остаются прежними.

Подчеркнем – и внешний и движущийся наблюдатель будут правы. Но для согласования результатов их измерений надо использовать не преобразования Галилея, а преобразования Лоренца, формулы которых учитывают скорость движения.

Рис. 3. Преобразования Лоренца.

Что мы узнали?

Изучение элементов Специальной Теории Относительности (СТО) позволяет понять принципы согласования электродинамики Максвелла и механики. В основе СТО лежат постулаты о том, что все процессы во всех Системах Отсчета идут одинаково, и скорость света во всех Системах Отсчета также одинакова. При этом, пространство и время относительны и зависят от скорости наблюдателя.

1. /10

   Вопрос 1 из 10

Источники и предшественники

В конце XIX века многим физикам казалось, что большинство глобальных проблем мироздания решено, главные открытия сделаны, и человечеству предстоит лишь использовать накопленные знания для мощного ускорения технического прогресса. Лишь некоторые теоретические неувязки портили гармоническую картину Вселенной, заполненной эфиром и живущей по незыблемым ньютоновским законам.

Гармонию портили теоретические изыскания Максвелла. Его уравнения, которые описывали взаимодействия электромагнитных полей, противоречили общепринятым законам классической механики. Это касалось измерения скорости света в динамических системах отсчета, когда переставал работать принцип относительности Галилея, — математическая модель взаимодействия таких систем при движении со световой скоростью приводила к исчезновению электромагнитных волн.

Кроме того, не поддавался обнаружению эфир, который должен был примирить одновременное существование частиц и волн, макро и микрокосмоса. Эксперимент, который провели в 1887 году Альберт Майкельсон и Эдвард Морли имел целью обнаружение “эфирного ветра”, который неизбежно должен был быть зафиксирован уникальным прибором — интерферометром. Опыт длился целый год – время полного обращения Земли вокруг Солнца. Планета должна была полгода двигаться против эфирного потока, полгода эфир должен был «дуть в паруса» Земли, но результат был нулевым: смещения световых волн под воздействием эфира не обнаружили, что ставило под сомнение сам факт существования эфира.

Жизнь после общей теории относительности

После создания ОТО, Эйнштейн, окрыленный успехом и верующий в свои силы, желает подтвердить это следующим, еще более грандиозным проектом – в его планах создание единой теории всевозможных взаимодействий. Даже иммигрировав в США, в связи с приходом к власти нацистов, Альберт продолжал работать над своей задумкой. Параллельно гений физики  преподавал в принстонском Институте фундаментальных исследований.

Однако, его грандиозной теории не было суждено увидеть мир. Из-за скудного объема информации, имевшегося в довоенное время, нереальные усилия, прилагаемые Эйнштейном на протяжении более чем четверти века , оказались напрасными.