Einsteinov temeljni zakon

Svi znamo identitet Einsteina. Zakon relativnosti postao je glavno otkriće u karijeri velikog znanstvenika. Međutim, to je daleko od jedina znanstvena istraživanja kojom je njemački fizičar poznat. Povijest Einsteinovog života i njegovih glavnih postignuća bit će objašnjena u našem materijalu.

Život Albert Einsteina

Najveći fizičar rođen je 1879. u Ulmu, malom njemačkom gradu. Albert je dobio školsku izobrazbu, a zatim je ušao u tehničku školu u Zürichu. Suprotno brojnim mitovima, Einstein je uvijek imao sve u redu s matematikom.

Po završetku studija, Albert Einstein radio je u sjedištu Bernskog ureda za patente izuma. U početku je znanstvenik živio u siromaštvu. Zarađen je suradnjom s časopisom "Anali fizike".

Zakon relativnosti Einstein je uveo 1905. godine. Četiri godine kasnije, znanstvenik dobiva poučavanje na Sveučilištu u Zürichu. Malo kasnije, nominiran je njemački fizičar Nobelovu nagradu. Nagrada Einstein primio, ali ne i za glavnu ideju: na teoriju relativnosti znanstveni odbor reagirao hladnokrvno. Ali zaljubili su se u teoriju fotoelektričnog učinka, za nju je bio briljantan fizičar i primio Nobel.

Zakoni fotoelektričnog učinka

Početkom 20. stoljeća njemački fizičar Max Planck objasnio je spektralnu prirodu sastava zračenja iz vrućih tijela. Prema njegovoj teoriji, proces zračenja je diskretan, tj. Njegova emisija treba biti podijeljena. Međutim, Planck nije mogao objasniti fizičko značenje kvantnih - nedjeljivih dijelova svjetlosti.

Plancka teorija, Einstein je pokupila. Značenje zakona fotoelektričnog efekta je da svjetlosni valovi nisu samo emitiraju i apsorbiraju, ali samo se sastoji od fotona. Ova čestica kreće u vakuumu na 300 tisuća. Kilometara u sekundi. Nešto kasnije, svjetlo kvanti su pozvani fotone.

Veliku ulogu u Einsteinovom zakonu igra koncept "crvene granice" - nižu frekvenciju, nakon čega se ništa ne događa. To je zbog toga što se elektrona iz materije ispruži svjetlom. Važno je shvatiti da zakon o fotoelektričnom efektu nije jedan. Uključuje mnogo različitih stajališta o ulozi kvanta, fotona i različitih tvari.

Brownian pokret

Neprestano kretanje čestica u tekućini otkrilo je britanski botaničar Robert Brown početkom XIX. Stoljeća. Kao predmet eksperimenta, korišten je pelud. Brown je mogao dati statističko objašnjenje pokretu, ali je u Einsteinovoj teoriji stekao cjelovit oblik.

Njemački je fizičar formirao teoriju prema kojoj se kretanje čestica javlja uslijed sudara s nevidljivim molekulama. Štoviše, Einstein je predstavio niz načela prema kojima je moguće izračunati broj molekula i njihovu masu.

Njemački fizičar nije samo nadopunio Brownovu teoriju, već je i jačao znanstveno mišljenje o stvarnosti molekula. Činjenica je da većina znanstvenika iz ranog dvadesetog stoljeća stavlja postojanje mikročestica u sumnju. Za njih nije bilo ništa drugo nego hipoteza o vremenima Demokrita. Međutim, Einstein je naveo potrebnu količinu dokaza.

Posebna teorija relativnosti

Do kraja XIX stoljeća, mnogi fizičari bili uvjereni u postojanje etera - određene tvari koja ispunjava svemir. U teoriji su samo dvojica američkih fizičara sumnjala: Michelson i Morley. Postavili su eksperiment u kojem su tražili razlike u brzini svjetlosti, navodno se širila preko zraka. Očekivao se rezultat eksperimenta: uloga etera kao nosača svjetlosti bila je malo vjerojatna.

Teoriju Michelson-Morleya nadopunio je Einstein. Formirao je ideju da se svjetlost uvijek širi istom brzinom. Ne ovisi o kretanju njezinog izvora. Dakle, koncept etera potpuno je opovrgnut.

Einstein je promijenio pojam vremena i prostora. Nijedan fizički objekt ne može se kretati brže od svjetla. U tom slučaju promatrač vidi kako se dimenzije pokretnog objekta smanjuju u smjeru gibanja. Brzina svjetlosti može biti ista i za promatrače odmora i kretanja samo ako se vrijeme nešto usporava.

Jedan od najvažnijih postulata prikazan je u Einsteinovom zakonu relativnosti. On je ideja ekvivalencije energije i mase.

Zakon o očuvanju energije

Einstein pripada mnogim poznatoj formuli: E = mc². E ovdje označava energiju, m je masa, a c je brzina svjetlosti. Ali što sve to znači i kako se to odnosi?

Masa i energija su jedno i isto. Dokazi za to su posvuda. Na primjer, baterijski prsten pretvoren u čistu energiju jednak će 250 milijardi iste baterije, ali već se koristi na starinski način. Zašto se to dogodi? U zakonu Einsteina postoji odgovor na ovo pitanje, i vrlo jednostavan. Ukupna energija fizičkog tijela je jednaka njegovoj masi, pomnožena dimenzijskim faktorom kvadrata brzine u vakuumskom prostoru. Dakle, svaka kategorija energije odgovara vlastitoj vrsti mase.

Ideja ekvivalentnosti mase objekta energije prisutne u tijelu postala je glavni postulat određene teorije relativnosti. Osim toga, Einsteinov zakon ima veliku praktičnu važnost. Danas je naširoko koristi u energetskim i vojnim sferama.

Percepcija Einsteinovih ideja

Dakle, posebna teorija relativnosti zasniva se na dva postulata. Prvi ideja - princip relativnosti prema kojem je referentni okvir kreće u odnosu na svaki drugi s konstantnom brzinom u jednom smjeru, kontroliraju iste zakonima. Drugo načelo odnosi se na brzinu svjetlosti. To je isti za svaki promatrača i ne ovisi o brzini njihovog kretanja. Ništa u prirodi ne može biti brže od brzine svjetlosti.

Mnogi znanstvenici nisu shvatili ideje Einsteina. Njemački znanstvenik govorio je o nerazumljivim stvarima i često negirao postavljene hipoteze. Međutim, sve Einsteinove teorije i zakoni u fizici dobiveni su kao rezultat iskustva, a ne teorijskog rada. Idealna teorija, rekao je njemački fizičar, trebao bi se temeljiti na minimalnom broju postulata i opisuje najveći broj fenomena.

Opća teorija relativnosti

Na kraju, trebali bismo govoriti o osnovnom zakonu Einsteina - općoj teoriji relativnosti (GTR). Prve ideje objavljene su 1912. godine. Zajedno s Grossmanom, njegovim drugom, Einstein je objavio članak "Skica opće TO". Konačna formulacija pojavila se tek 1915. godine.

Njemački znanstvenik se oslonio na činjenicu da su "inertne" i "teške" mase jednake. Ali što može biti način prijenosa gravitacijskog utjecaja između tijela? Što može biti distributer takvog utjecaja? Einstein je dao vrlo neočekivan odgovor: posrednik je sustav prostora i vremena.

Prostor govori o tome kako se kretati, a materija govori prostoru kako ga zakotriti.

S dolaskom Einsteinove teorije Newtonovu mehaniku nema. Gravitacijsko privlačenje tijela zamijenjena prostorno-vremenskim opisuje kako masivni objekti utječu na karakteristike prostora oko sebe. Dakle, tijela ne privlače jedni druge, a razlikuju prostorno-vremenskom kontinuumu. John Archibald Wheeler, američki prijatelj i kolega Einstein, bolje od bilo koje druge teorije opisao veliki fizičar: „Prostor govori obzira na to koliko je kretanje, a stvar govori prostora kako krivulja ga.”

Priznavanje znanstvenih ideja

U prvim godinama gotovo nitko nije prihvatio teoriju Einsteina. Situacija se promijenila tek 1919. godine kada je bilo izravno iskustvo. Dokazao je jedno od predviđanja opće relativnosti. Činjenica je da je zraka svjetlosti koja proizlazi iz udaljenih zvijezda bila gravitacijsko polje Sunca.

Takvo promatranje može se promatrati svake pomrčine Sunca. Einstein je postao poznat po cijelom svijetu.

Ispod je prikazan / f "Koja je teorija relativnosti?" (1964., SSSR).

Po prvi put u svjetskoj povijesti, znanstvena je teorija učinila pravi furor čak iu običnom društvu. Teorija relativnosti postala je predmet razgovora u sekularnim salonima. Novine su bile pune vijesti o neobičnom znanstveniku, a nastavnici različitih sveučilišta počeli su se obratiti Einsteinu za savjet. Čak ni političari nisu stajali na stranu: na ime njemačkog znanstvenika pokušali su zaraditi i karijeru. Einsteinovo je mišljenje postalo jedno od najpopularnijih i autoritativnijih na svijetu.