Эйнштейн Альберт

Эйнштейн Альберт
Born
1879-03-14
Died
1955-04-18

Выдающийся физик-теоретик, один из создателей современной физики. Родился в Улик (ныне ФРГ). Четырнадцати лет переехал в Швейцарию, где окончил Цюрихский политехникум (1900 г.). В 1902—1908 гг. работал экспертом в патентном бюро в Берне, в 1909—1911 гг. — профессор Цюрихского политехникума, в 1914—1933 гг. — профессор Берлинского университета и директор института физики кайзера Вильгельма. После установления власти фашистов подвергся преследованиям и был вынужден покинуть Германию. В 1933 г. переехал в США, где н работал до конца жизни в Принстонском институте перспективных исследований.

Эйнштейн — создатель специальной и общей теорий относительности, коренным образом изменивших наши представления о пространстве, времени и материи. По словам В. И. Ленина, он является одним из «великих преобразователей естествознания»; как и И. Ньютон, он знаменует вершины человеческих достижений в познании природы. Если Ньютон заложил основы современного естествознания, то специальная теория относительности Эйнштейна увенчала здание классической (дорелятивнстской и доквантовой) физики. В 1905 г. в статье «К электродинамике движущихся тел» Эйнштейн разработал основы специальной теории относительности, изложив новые законы движения, которые обобщали ньютоновские и переходили в них в случае малых скоростей тел, когда υ « с. В основу своей теории Эйнштейн положил два постулата: принцип относительности Эйнштейна, являющийся обобщением механического принципа относительности Галилея на любые физические явления (в любых инерциальных системах все физические процессы — механические, электрические, тепловые, оптические и др. — протекают одинаково), и принцип постоянства скорости света в вакууме (скорость света в вакууме не зависит от движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех направлениях, т. е. одинакова во всех инерциальных системах и равна 3*1010 см/сек). Оба постулата и теория, построенная на их основе, привели к ломке многих установившихся классических понятий, заставили Пересмотреть ряд основных положений классической физики Ньютона, установили новый взгляд на мир. Однако эта теория не отбросила совсем закономерностей, установленных классической механикой, а уточнила и дополнила их в случае движения со скоростями, соизмеримыми со скоростью света в вакууме.

Исходя из своей теории, Эйнштейн в том же 1905 г. открыл закон взаимосвязи массы с энергией. Он Показал, что масса является мерой энергии, заключенной в телах. Это соотношение Эйнштейна лежит в основе расчета энергетического баланса ядерных реакций, в основе всей ядерной физики. Все положения и выводы специальной теории относительности ярко подтвердились в многочисленных опытах, она стала мощным инструментом в физических исследованиях, в частности в физике микромира.

Значительна роль Эйнштейна и в создании квантовой теории. Если М. Планк (1900 г.) квантовал лишь энергию материального осциллятора, а не излучения, считая, что излучение и поглощение энергии происходит квантами, то Эйнштейн ввел в 1905 г. представление о дискретной, квантовой структуре самого светового излучения, рассматривая последнее как поток квантов света, или фотонов (фотонная теория света). Таким образом, Эйнштейну принадлежит теоретическое открытие фотона, экспериментально обнаруженного в 1923 г. А. Комп- тоном. Исходя из квантовой теории света, Эйнштейн объяснил такие явления, как фотоэффект (закон Эйнштейна для фотоэффекта), правило Стокса для флюоресценции, фотоионизацию и др., которые не могла объяснить электромагнитная теория света (Нобелевская премия, 1922 г.). В 1907 г. он распространил идеи квантовой теории на физические процессы, непосредственно не связанные со светом. В частности, рассмотрев тепловые колебания атомов в твердом теле и использовав идеи квантовой теории, Эйнштейн объяснил уменьшение теплоемкости твердых тел при понижении температуры. В 1912 г. установил основной закон фотохимии: каждый поглощенный фотон вызывает одну элементарную фотореакцию (закон Эйнштейна) Предсказал в 1917 г. явление индуцированного излучения, вывел формулу для распределения энергии в спектре равновесного излучения.

В статистической физике Эйнштейн развил в 1905 г. молекулярно- статистическую теорию броуновского движения, в 1924 г. создал квантовую статистику частиц с целым спином (статистика Бозе — Эйнштейна).

В 1915 г. Эйнштейн предсказал и совместно с В. де Гаазом экспериментально обнаружил эффект изменения механического момента при намагничивании тела (эффект Эйнштейна — де Гааза). В 1916 г. Эйнштейн создал общую теорию относительности, или современную релятивистскую теорию тяготения, обобщив теорию относительности на неинерциальные системы. К ее созданию Эйнштейна привел анализ известного факта, что отношение инертной массы тела к гравитационной одинаково для всех тел (принцип эквивалентности). Этот принцип вместе с принципом относительности лег в основу общей теории относительности, объяснившей сущность тяготения, состоящую в изменении геометрических свойств, искривлении четырехмерного пространства — времени вокруг тел, которые образуют поле (любая масса влияет на метрику окружающего пространства). Дал систему основных уравнений, описывающих поле тяготения (уравнение Эйнштейна). Для проверки своей теории Эйнштейн предложил три эффекта: искривление светового луча в поле тяготения Солнца, смещение перигелия Меркурия и гравитационное красное смещение. Эти эффекты, как показали последующие эксперименты, действительно существуют и количественно правильно предсказывались общей теорией относительности.

Общая теория относительности обусловила бурное развитие космологии как науки. Исходя из этой теории, Эйнштейн в 1917 г. предложил новую модель Вселенной, согласно которой Вселенная представляет замкнутое в себе трехмерное пространство (трехмерную сферу) конечного объема и неизменна во времени. Однако эта модель не соответствует действительности, поскольку Вселенная нестационарна, она расширяется. Впервые это теоретически показал Советский ученый А. А. Фридман, а в 1929 г. было подтверждено наблюдениями (явление разбегания галактик).

Начиная с 1933 г. работы Эйнштейна были посвящены вопросам космологии и единой теории поля. Однако попытки построить такую теорию окончились неудачей. В работах Эйнштейна поднят ряд гноселогических проблем, но его философские взгляды не последовательны.

Член многих академий наук и научных обществ, в частности иностранный член АН СССР (с 1926 г.).