АЛБЕРТ АЙНЩАЙН: БИОГРАФИЯ И ПРИНОС КЪМ НАУКАТА - ARTE - 2025

Алберт Айнщайн (1879 - 1955) е теоретичен физик от немски произход и един от най-важните учени на 20 век. Той разработва теорията на относителността, която е била една от най-важните основи за развитието на съвременната физика. През 1921 г. печели Нобелова награда по физика за откриване на закона на фотоелектричния ефект. Приносът на Айнщайн в науката и в частност към физиката го направи един от най-признатите мъже на своето време.

Най-популярната работа, която Айнщайн направи, беше тази на еквивалентността между енергия и маса: E = mc ², едно от най-признатите уравнения в света. Той стигна до тази формула през 1905 г., когато живееше в Берн. По-късно, през 1917 г., Айнщайн изследва свойствата на светлината, в тези изследвания той открива основите на своя закон за фотоелектричния ефект. След това той приложи общата си теория към модела на структурата на цялата вселена.

От Ъндърууд и Ъндърууд, Ню Йорк, чрез Wikimedia Commons

През 1896 г. той се отказва от германското си гражданство и няколко години по-късно кандидатства за швейцарско гражданство, което получава през 1901 г. Междувременно Айнщайн учи във Федералното политехническо училище, от което получава дипломата си през 1900 г.

От 1912 г. започва да работи като професор по теоретична физика в университета в Цюрих и заема тази длъжност приблизително две години. И така, той е избран за Пруската академия на науките и се премества в Берлин.

Относителност, разходка на идеи Берлин. От Лиенхард Шулц, чрез Wikimedia Commons

Когато Адолф Хитлер пристигна в германската канцелария, Алберт Айнщайн беше в Съединените американски щати; Ето защо той реши да не се връща в страната си, тъй като антисемитизмът, изповядван от нацисткия режим, представляваше опасност за неговата цялост.

През 1940 г. той получава американско гражданство. Малко след това, когато влизането на Америка във въоръжения конфликт на Втората световна война, Айнщайн се свърза с президента Франклин Д. Рузвелт, за да го информира, че Германия може да разработва силно разрушително оръжие.

Тази информация беше спусъкът за стартиране на проекта в Манхатън. Въпреки това Айнщайн никога не е мислил, че ядрената енергия трябва да се използва за война, дори заедно с Бертран Ръсел той разработва манифеста, в който говори за опасностите от него.

От момента, в който се установява в Съединените американски щати и до последните си дни, Алберт Айнщайн работи в Института за усъвършенствани изследвания в Принстън, Ню Джърси.

Той е един от най-известните учени в историята и името му е известно на повечето от западното население и до днес.

биография

Ранните години

Алберт Айнщайн е роден на 14 март 1879 г. в Улм, град, който принадлежи на кралството на Вюртемберг на тогавашната Германска империя. Той беше от еврейски произход, името на баща му беше Херман Айнщайн, той беше посветен на бизнеса и инженерството. Майка му беше Полин Кох.

Алберт Айнщайн на тригодишна възраст чрез Wikimedia Commons

Година след раждането на Алберт Айнщайн, баща му имаше възможност да създаде компания в Мюнхен, която да отговаря за производството на електронни устройства, работещи на постоянен ток.

Той имаше сестра на име Мария, която беше две години по-млада от него. Родителите на Айнщайн не са били религиозни практикуващи, така че възпитанието му у дома не оказва влияние върху ранната му религиозна преданост.

Малко по малко той се отдели от догматичните си убеждения, когато разбра, че това, което чете в научните книги, противоречи изрично на наученото от религиозните писания.

Айнщайн и сестра му през 1886 г. чрез Wikimedia Commons

Когато научи за геометрията, той беше очарован от науката. Интересът му се подхранва от разговорите му с Макс Талмуд, който служи като своеобразен преподавател за младия Алберт, тъй като той говореше с него за математиката и философията.

Поради финансови проблеми Херман, бащата на Алберт, трябваше да се премести в Италия с останалата част от семейството, тъй като намери работа там. Въпреки това той остави момчето в Мюнхен, за да завърши следването си.

младежта

Алберт Айнщайн се събра отново със семейството си в Павия, за изненада на родителите си. Той получи разрешение, подписано от лекар и пътува да се срещне отново с тях, тъй като не е доволен от училището, нито от неговия образователен метод.

Противно на общоприетото схващане, Айнщайн е бил блестящ в математиката и физиката от съвсем млада възраст, дори е достигнал ниво, много по-високо от това на момчетата на неговата възраст.

През 1895 г. той решава да кандидатства във Федералната политехническа школа в Цюрих, той не може да влезе в него, но оценките му по физика и математика са толкова добри, че му е препоръчано да завърши средното си образование в Арау, Швейцария.

Алберт Айнщайн на 16, от Готфрид Волфсгрубер (1859 -), чрез Wikimedia Commons

На следващата година издържа изпита, с който ще получи сертификата на гимназията. По-късно Айнщайн решава да се запише на четиригодишна степен във Федералната политехническа школа в Цюрих, където получава диплома като учител по математика и физика.

Сред съучениците си той срещна млада жена на име Милева Марич, която беше единствената жена в стаята. По-късно това момиче стана приятелка на Айнщайн.

През това време те прекараха много време заедно в обсъждане на физиката, така че се появиха слухове дали ранната работа на Айнщайн е колаборация с Марич, но тази теория никога не е подкрепена от доказателства.

Брак

В писма, които бяха открити след смъртта на Айнщайн, се разбра, че той и Марич имат дъщеря през 1902 г. Въпреки това не се знае какво се е случило с момичето. Той се роди, докато майката беше в дома на родителите й в Нови Сад.

През януари 1903 г. Марич и Айнщайн се женят, а синът им Ханс Алберт Айнщайн се ражда на следващата година в Берн, Швейцария. Шест години по-късно те имат Едуард, който е роден в Цюрих. През 1914 г. те се преместват в Берлин.

Милева Марич и Алберт Айнщайн, чрез Wikimedia Commons

Двойката се раздели, когато Марич научи, че Айнщайн е влюбен във втората си братовчедка - Елза. Официалният развод е получен на 14 февруари 1919 г., но те бяха разделени известно време.

Най-малкият им син е диагностициран с шизофрения около 20-годишна възраст и е бил в грижите на Марич и евентуално в специални центрове за грижи. Когато майка му починала, момчето трябвало да остане в убежище.

Същата година, когато се разведе, той се жени за Елза Левентал, но те са заедно от 1912 г. Алберт Айнщайн и Елза бяха братовчеди от страна на баща и майката.

Патентно ведомство

Година след дипломирането си, през 1901 г. Алберт Айнщайн получава швейцарско гражданство, но медицинските проблеми му пречат да извърши военна служба на нацията.

Той се беше опитал да получи учителска позиция, но беше неуспешен в никое от местата, за които кандидатства. Вместо това той отиде да работи във Федералната служба за интелектуална собственост, където са издадени патенти в град Берн.

Работата му беше да изследва приложенията, които изобретателите въвеждаха. По това време Айнщайн става експерт в механиката на тези артефакти. Това е свързано най-вече с предаването на електрически сигнали и електромеханичното синхронизиране.

Айнщайн c. 1903 (вдясно). от Emil Vollenweider und Sohn (Bern) (бр. 18.03.1849 Aeugst ZH; д. 12.05.1921 Берн BE), чрез Wikimedia Commons

През 1902 г. бащата на Алберт, Херман Айнщайн, почина. Това беше тежък удар в живота на учения, който винаги съжаляваше, че баща му е починал, докато все още не е постигнал успех в професията си.

По това време малка група започва да обсъжда науката и философията заедно с други интелектуалци. В същото време той продължи да работи по лични разследвания, чиито въпроси бяха подхранвани от онова, което той видя, приложен в работата си.

Научно начало

През 1900 г. първата му творба е публикувана в специализирано списание, известно като Анален дер Физик, като тази работа се занимава с феномена на капилярността. По-късно обаче осъзнал, че предложеното от него е грешно и твърди, че е безполезно.

Години по-късно Алберт Айнщайн завършва тезата си, която озаглави Ново определяне на молекулярното измерение. По този начин той получава докторска степен в университета в Цюрих през 1905 г., негов съветник е Алфред Клайнер.

Това беше началото на чудотворната година за теоретичния физик, тъй като той публикува други изследвания, които отвориха вратата към най-важните научни среди. По това време Айнщайн беше на 26 години.

Айнщайн c. 1905. От Люсиен Чаван (1868 - 1942), приятел на Айнщайн, когато той живееше в Берн;, чрез Wikimedia Commons

Сред приносите на Айнщайн през 1905 г. са неговите творби за фотоелектричния ефект, специалната относителност и еквивалентността между енергия и маса.

Въпреки факта, че други са се занимавали с темата за специалната относителност, новото на работата на Айнщайн е било да се признае като универсален природен закон. Теорията, предложена от Айнщайн, беше потвърдена от един от най-големите учени на онова време, Макс Планк.

Именно от тогава кариерата на Алберт Айнщайн в науката има голям тласък.

Кариера в Европа

След като придоби популярност, Айнщайн започва да получава покани за работа в различни европейски образователни институции. През 1908 г. Алберт Айнщайн започва да работи в университета в Берн, където прекарва една година.

След това преминава в университета в Цюрих, като доцент по теоретична физика през 1909 г. Оттам през 1911 г. заминава за Прага, тогава част от Австро-Унгарската империя. След това приема австрийско гражданство, за да може да работи като университетски професор.

Това време беше плодотворно за работата на Айнщайн, който написа повече от дузина изследвания по различни теми. На следващата година се завръща в Цюрих, където прекарва две години, като работи в своята алма матер - Федералното политехническо училище в Цюрих.

През 1913 г. Алберт Айнщайн става част от Пруската академия на науките. Освен това той заема поста директор на Института по физика на Кайзер Вилхелм, който все още е в разработки и е реализиран през 1917г.

От 1914 г. постъпва във факултета на Берлинския университет, град, станал негова резиденция оттогава. Две години по-късно Айнщайн става президент на Германското физическо дружество.

Айнщайн в Берлин през 1920 г., чрез Wikimedia Commons

През 1921 г. Алберт Айнщайн е удостоен с Нобеловата награда по физика. Признанието беше получено за неговото откриване на закона за фотоелектричния ефект. Оттам получава членство в различни научни общества в цяла Европа.

Първи пътувания

Алберт Айнщайн за първи път стъпи на американска земя през 1921 г. През същата година той участва в дейности, организирани от университетите в Колумбия и Принстън. Освен това той посети Белия дом заедно с представители на Националната академия на науките.

Бидейки в САЩ, Айнщайн беше много доволен. Мислеше за хората си, че са хора с добро отношение, че се сблъскват с живота с ентусиазъм и че не им завиждат. Изглежда, че това впечатление се различаваше от това, което бе мислил преди срещата си с американците.

Алберт и Елза в Ню Йорк, 1921 г. Колекция Харис и Юинг, през Wikimedia Commons

След престоя си в Америка, Айнщайн се завърна на Стария континент и направи спирка във Великобритания, където бе приет от Ричард Халдан. Там той се среща с други хора на науката и се появява пред King's College, London.

Година по-късно, през 1922 г., Айнщайн продължава шестмесечна обиколка из Азия и Палестина. В Япония той изнася лекции и се среща с императорите в императорския дворец, преди погледа на хиляди хора, които се събраха, за да станат свидетели на срещата.

През 1923 г. той е в Испания и там е награден с грамота, в която крал Алфонсо XIII го назначава за член на Академията на испанските науки.

Яростта, която предизвика посещенията на Айнщайн по света, беше впечатляваща. Освен това той бе приет почти като официална дипломатическа визита, а не като учен, той беше лекуван с отличие и беше признат както за научния си принос, така и за подкрепата си за мирни каузи.

нас

До началото на 30-те години Алберт Айнщайн вече е станал научна суперзвезда. Той беше разпознат както от онези, които имаха някаква връзка с въпроса, така и от тези, които не го направиха.

През декември 1930 г. той отново посещава Съединените американски щати, за да извърши работа в Калифорнийския технологичен институт. След пристигането си на американска земя той е обсипан с покани да присъства на социални събития и интервюта в цялата страна.

Той се срещна с редакторите на New York Times и отиде в Метрополитън опера в Голямата ябълка. След това той получи ключовете от града от кмета Джими Уокър и се срещна с научни личности в града.

Айнщайн и Чарлз Чаплин през 1931 г. От издател: Photoplay Publishing, чрез Wikimedia Commons

Тогава той пристигна на първоначалната дестинация, Калифорния. Там той се сприятели с подходящи фигури в науката, като Робърт Миликан. В еднаква степен той се срещна с известни художници като Чарлс Чаплин, с които се разбираше много добре.

изгнание

През 1933 г., когато нацисткият режим се засилва в Германия, Алберт Айнщайн посещава Съединените американски щати. Ученият не намери за добре да се върне в Германия.

Евреите бяха преследвани от правителството на Адолф Хитлер. Много от колегите на Айнщайн, които изповядват юдаизма или произхождат от еврейски семейства, бяха отстранени от университетските си длъжности.

Текстовете, написани от Айнщайн, бяха включени в изгарянията на книги, организирани от нацистката партия. Освен това в германско политическо списание беше публикувана снимка на Алберт Айнщайн със съобщение, в което се казва, че „Все още не е обесен“, както и награда на главата му.

През 1933 г. Айнщайн за известно време е бил в Белгия. Оттам заминава за Англия, където се среща с Уинстън Чърчил, Остин Чембърлейн и Лойд Джордж. Той поиска германските еврейски учени да бъдат спасени от нацизма и да бъдат разположени в Англия.

Чърчил отговори положително и приветства предложението на Айнщайн. По-късно политикът заяви, че благодарение на това технологичното качество на съюзниците се повишава и това на Германия е в упадък.

Айнщайн през 1933 г. От Acme, чрез Wikimedia Commons

Айнщайн също направи същото с други държавни глави, като министър-председателя на Турция, благодарение на тези усилия бяха спасени приблизително 1000 живота на евреи.

В края на 1933 г. Алберт Айнщайн приема предложението на Института за усъвършенствани изследвания в Принстън и остава свързан с тази институция повече от две десетилетия, до смъртта си.

Проект в Манхатън

През 1939 г. Лео Силард иска да предупреди правителството на Съединените щати за възможността германски учени да работят върху създаването на ядрена бомба. Отначало обаче не му беше обърнато внимание, затова реши да отиде при Айнщайн.

Тогава двамата учени решиха да напишат писмо до президента на нацията Франклин Д. Рузвелт относно опасността за човечеството, която може да представлява факта, че само Хитлер притежава тази технология.

Мнозина смятат, че именно заради участието на Айнщайн в процеса на докладване на ядрените оръжия САЩ започнаха да вземат сериозно това изследване и проектът в Манхатън беше стартиран през 1942 г.

Въпреки че Айнщайн съжалява, че препоръча създаването на ядрено оръжие, той се утешава от факта, че те не са достигнали първо до нацистите, докато останалата част от света е била незащитена.

Последните години

През 1940 г. Алберт Айнщайн получава американското си гражданство. Визията му за ползите от американското общество по въпроси като меритокрацията винаги го придружаваше. Въпреки това той се опита да се пребори с расизма, който смяташе за едно от големите злини на страната.

Той беше част от Националната асоциация за напредък на цветните хора, в която бяха утвърдени правата на афро-американците. Той също беше удостоен с почетна степен от университета в Линкълн в Пенсилвания.

Снимка от Орен Джак Търнър, Принстън, Ню Джърси, чрез Wikimedia Commons

През последните си години Айнщайн беше малко изолиран, главно защото отдаде по-голямата част от времето си на две разследвания, които по онова време не бяха популярни и които той не можеше да завърши.

Първият беше да се опита да докаже, че квантовата теория на Бор е грешна чрез различни тестове. Докато вторите бяха опитите му да открие единна теория на полето.

смърт

Алберт Айнщайн почина на 17 април 1955 г. на 76-годишна възраст в Принстън, Ню Джърси. Ученият страдал от вътрешен излив, причинен от аневризма в коремната аорта. Айнщайн преди това се е лекувал, за да се опита да предотврати това.

Във втория случай физикът отказа да влезе отново в операционната зала, твърдейки, че приносът му към света вече е направен и че му е дошло времето, тъй като не искаше да поддържа изкуствен живот.

Той прекара последните си моменти в опити да завърши реч, която трябваше да произнесе на седмата годишнина на Държавата Израел. Той обаче почина, преди да успее да свърши последната задача.

Мозъкът на Алберт Айнщайн беше изваден и запазен, без разрешение от роднините на учения, с надеждата, че в бъдеще може да се изучи, за да се открие какво го прави толкова блестящо. Останките му са кремирани, а семейството ги е изхвърлило на неразкрито място.

Сред изследванията, проведени върху мозъка на Айнщайн, е едно, което заявява, че глиалните клетки, от които невроните се доставят с храна, са били с високо качество в лявото полукълбо.

Беше установено, че долният париетален лоб в случая на Айнщайн е с 15% по-широк от средния. Тази област е свързана с математическите разсъждения.

Научни приноси

Работата на Алберт Айнщайн беше не само плодотворна, но и безценна за физиката. Счита се, че той е бил много напреднал по отношение на съвременниците си, така че няколко негови приноса не са били разгледани веднага.

Други работни места му гарантираха място в световната история, както и слава и престиж през живота му. Айнщайн печели Нобелова награда по физика през 1921 г. за откриването на закона за фотоелектричния ефект.

Също така уравнението на еквивалентността между енергия и маса (E = mc ²) е надхвърлило сред произведенията на този учен първоначално от Германия, но чийто принос е глобален.

Неговият принос доведе до създаването на съвременния космологичен модел. Благодарение на техния принос, се теоретизира за явления, които в момента са потвърдени от науката, като разширяването на Вселената, наличието на черни дупки или кривината на пространството при наличие на маса.

Той публикува голямо количество материали, включително книги и научни статии. Освен това Айнщайн създава и стотици текстове по други теми, които не са пряко свързани с работата му.

Фотоелектричният ефект

През 1905 г. Алберт Айнщайн извършва работа, в която той предлага математически модел, който обяснява излъчването на електрони от някои материали, когато светлината пада върху тях. За да направи това твърдение, той постулира съществуването на "кванти" от светлина, които в момента се наричат ​​фотони.

В своята статия, озаглавена „Евристична гледна точка върху производството и преобразуването на светлината“, той обясни, че квантите или частиците от светлинната енергия генерират проливане на електрони от атомите на даден материал.

Хакерски свят, чрез Wikimedia Commons

Освен това неговата теория показа, че това откъсване не зависи от интензитета на светлината, а от честотата на падащата светлинна вълна. Освен това показа, че има минимална честота, зависима от материала, под която откъсването вече не се появява.

Робърт Андрюс Миликан експериментално демонстрира този постулат на Айнщайн през 1915 г. Благодарение на това корпускуларната теория на светлината придобива актуалност и може да се каже, че предизвика раждането на квантовата механика.

Тази работа беше основната причина Алберт Айнщайн да спечели Нобеловата награда по физика през 1921 г. в допълнение към другите си приноси, които по онова време не бяха толкова уместни, колкото тези на фотоелектричния ефект.

Теория на специалната относителност

Благодарение на експеримента на Микелсън и Морли беше показано, че светлината може да се разпространява във вакуум. Едно от последствията от това е, че като не зависи от движението, скоростта на светлината е постоянна за всички наблюдатели.

Алберт Айнщайн формулира теория, с която той заявява, че определени закони на класическата физика могат да варират според референтната рамка. С други думи, например, няма абсолютна взаимовръзка между събитията.

Теоретично потвърди и резултатите от експеримента на Микелсън и Морли. По същия начин той въведе идеята за деформацията на времето и пространството, които дотогава се смятаха за нещо неизменно.

Айнщайн беше критикуван за това, че не е цитирал други автори в творчеството си, като Поанкаре или Хендрик Лоренц. Подходът на Айнщайн към проблема обаче се различаваше от вече казаното.

Освен това обяснението, до което Айнщайн успява да стигне, се характеризира с това, че се основава на основни принципи на физическите закони, което го надхвърля от описанието на факт.

Уравнение на еквивалентност между маса и енергия

Използвайки последствията от специалната теория на относителността, Айнщайн, свързан през 1905 г., количеството маса на тялото с "енергия в покой", което не е механична енергия, както традиционно се използва.

Уравнението, получено от тази работа, E = mc ², е едно от най-разпознатите днес и някои смятат, че може да е най-известното в историята. Е представлява енергията на едно тяло, докато m означава масата и c скоростта на светлината.

Улично изкуство на улица Сан Луис де Росарио, Аржентина. От Сесар Перес, чрез Wikimedia Commons

Тази работа показа, например, че количеството енергия, отделяно от радиоактивен материал, е равно на разликата в масите между първоначалния материал, излъчените частици и получения материал, умножено по квадратна скорост на светлината.

Това беше една от основите за развитието на ядрената енергия, която започна да се използва в Съединените американски щати с проекта за Манхатън, започнал през 1942 г., по време на Втората световна война.

Айнщайн беше подписал писмо, заедно с Лео Силард, в което той предупреди тогавашния президент на Съединените американски щати за възможността ядрените оръжия да бъдат разработвани от германците.

Теория на общата относителност

През 1915 г. Алберт Айнщайн разкри теорията си, че съществува независимост от референтната рамка. Тоест, това беше общо, тъй като можеше да се прилага за статични наблюдатели, при равномерно движение или при ускорено движение.

В резултат на общата относителност времето и пространството са тясно свързани и не могат да бъдат разделени. Какво поражда концепцията за пространство-време. Състои се от три пространствени измерения, които са: дължина, височина и ширина, заедно с времето.

С теорията на общата относителност той представи алтернатива на това, което Исаак Нютон предложи в закона на гравитацията. Защото показа, че гравитацията е следствие от деформацията на пространството-времето поради наличието на маса.

Космическа решетка аналогия от Мисид, чрез Wikimedia Commons

Вселена в движение

Благодарение на този подход беше предсказано, че Вселената не е статична, както се смяташе по-рано, но че тя трябва да бъде динамична, така че беше в свиване или разширяване. По времето, когато той представи теорията, няма доказателства за това явление.

Чрез това движение се предполагаше, че Вселената има първоначално състояние, тоест начало. Самият Айнщайн не вярваше, че Вселената е динамична; Въпреки това, Едвин Хъбъл през 1929 г. публикува емпирични доказателства за този факт.

Съвременните изчисления сочат, че възрастта на Вселената е близо 14,5 милиарда години.

Гравитационни вълни

През 1916 г. Айнщайн прогнозира, въз основа на теорията си за обща относителност, съществуването на гравитационни вълни. Те се произвеждат от движението на големи маси с висока скорост в космическото време. Тези вълни се разпространяват в пространство-време и носят гравитационна енергия.

Съществуването на гравитационни вълни е потвърдено 100 години по-късно, през 2016 г., от Обсерваторията за гравитационна вълнова лазерна интерферометрия (LIGO), откривайки гравитационни вълни от сливането на две черни дупки.

Единна теория на полето

В по-късните си години Айнщайн се посвещава на изследване на това, което нарича унифицирана теория на полето. С което той се опита да свърже електромагнитните полета с гравитационните полета.

Усилията му за изясняване на идеята за обединеното поле обаче бяха неуспешни. Засега изследванията по този въпрос продължават с теория на струните и теорията на М.

Теми на интерес

Алберт Айнщайн цитира.

Препратки

1. Каку, М. (2019). Алберт Айнщайн - Биография, образование, открития и факти. Енциклопедия Британика. Достъпно на: britannica.com.
2. En.wikipedia.org. (2019). Алберт Айнщайн. Достъпно на: en.wikipedia.org.
3. Isaacson, W. (2008). Айнщайн. Детройт: Гале Cengage.
4. Calaprice, A. и Lipscombe, T. (2005). Алберт Айнщайн. Westport, Conn.: Greenwood Press.
5. NobelPrize.org. (2019). Алберт Айнщайн - Биографична Нобеловата награда по физика 1921г. Достъпно на: nobelprize.org.