Einsteinův základní zákon

Všichni známe totožnost Einsteina. Zákon relativity se stal hlavním objevem v kariéře velkého vědce. To je však zdaleka jediný vědecký výzkum, kterým je německý fyzik slavný. Historie Einsteinova života a jeho hlavní úspěchy budou v našem materiálu vyprávěny.

Život Alberta Einsteina

Největší fyzik se narodil v roce 1879 v Ulmu, malém německém městě. Albert obdržel školní vzdělání a poté vstoupil do technické školy v Curychu. Na rozdíl od četných mýtů, Einstein vždy měl všechno v pořádku s matematikou.

Po ukončení studia pracoval Albert Einstein v sídle Bernského patentového úřadu pro vynálezy. Nejprve vědec žil v chudobě. Získal spolupráci s časopisem "Annals of Physics".

Zákon relativity Einstein zaveden v roce 1905. O čtyři roky později získá vědecký pracovník na univerzitě v Curychu. O něco později byl nominován německý fyzik Nobelovu cenu. Ocenění Einstein obdržel, ale ne pro hlavní myšlenku: k teorii relativity vědecký výbor reagoval chladně. Ale oni se zamilovali do teorie fotoelektrického efektu, byl to pro ni skvělý fyzik a přijal Nobelovu cenu.

Zákony fotoelektrického účinku

Počátkem 20. století vysvětlil německý fyzik Max Planck spektrální povahu složení záření z horkých těl. Podle jeho teorie je radiační proces diskrétní, tj. Jeho emise by měla být rozdělena. Planck však nedokázal vysvětlit fyzický význam kvantových - nedělitelných částí světla.

Planckova teorie byla zvednuta Einsteinem. Význam práva fotoelektrického účinku spočívá v tom, že světelné vlny jsou nejen vyzařovány a absorbovány, ale také sestávají z kvant. Jedná se o částice pohybující se ve vakuu rychlostí 300 tisíc kilometrů za sekundu. O něco později se fotony začaly nazývat fotony.

Velkou roli v Einsteinově zákonu hraje koncept "červené hranice" - nižší frekvence, po níž se nic nestane. To je způsobeno vyřazením elektronů z hmoty pomocí světla. Je důležité si uvědomit, že zákon o fotoelektrickém efektu není jediný. Zahrnuje mnoho různých pozic o úloze kvant, fotonů a různých látek.

Brownian pohyb

Neustálý pohyb částic v kapalině objevil britský botanik Robert Brown na počátku 19. století. Jako předmět experimentu byl použit pyl. Brown mohl dát tomuto hnutí statistické vysvětlení, ale v Einsteinově teorii získal úplnou formu.

Německý fyzik vytvořil teorii, podle níž dochází k pohybu částic v důsledku kolize s neviditelnými molekulami. Navíc Einstein představil řadu principů, podle kterých je možné vypočítat počet molekul a jejich hmotnost.

Německý fyzik nejen doplnil Brownovu teorii, ale také posílil vědecký názor na skutečnost molekul. Faktem je, že většina vědců z počátku dvacátého století zpochybňuje existenci mikročástic. Pro ně to nebylo nic jiného než hypotéza doby Demokritů. Einstein však uvedl potřebné množství důkazů.

Speciální teorie relativity

Až do konce 19. století mnoho fyziků bylo přesvědčeno o existenci éteru - určité látky, která vyplňuje vesmír. Pouze dva americkí fyzici pochybovali teoreticky: Michelson a Morley. Vytvořili experiment, ve kterém hledali rozdíly v rychlosti světla, pravděpodobně se šířící vzduchem. Výsledek experimentu byl očekáván: role éteru jako nosiče světla byla nepravděpodobná.

Teorie Michelson-Morley byla doplněna Einsteinem. Vytvořil představu, že světlo se vždy šíří stejnou rychlostí. Nezáleží na pohybu svého zdroje. Koncept éteru byl tedy zcela vyvrácen.

Einstein změnil pojem času a prostoru. Žádný fyzický objekt se nemůže pohybovat rychleji než světlo. V takovém případě pozorovatel vidí, jak se rozměry pohybujícího se objektu zmenšují ve směru pohybu. Rychlost světla může být stejná jak pro odpočívající, tak pro pohyblivé pozorovatele, pouze pokud se čas poněkud zpomalí.

Jeden z nejdůležitějších postulátů je uveden v Einsteinově zákonu relativity. Je to myšlenka rovnocennosti energie a hmoty.

Zákon o ochraně energie

Einsteinovi je vzorec známý mnoha: E = mc². E zde znamená energii, m je hmotnost a c je rychlost světla. Ale co to všechno znamená a jak to souvisí?

Hmotnost a energie jsou stejné. Důkaz pro toto je všude. Například prstovaná baterie převedená na čistou energii se bude rovnat 250 miliardám stejných baterií, ale již se starým způsobem používá. Proč se to děje? V zákoně Einsteina je odpověď na tuto otázku a je to prostě jednoduché. Celková energie fyzického těla se rovná jeho hmotnosti, vynásobené rozměrovým faktorem čtverce rychlosti ve vakuu. Každá kategorie energie tedy odpovídá vlastnímu typu hmotnosti.

Myšlenka ekvivalence hmoty objektu energie přítomného v těle se stala hlavním postulátem konkrétní teorie relativity. Kromě toho má Einsteinův zákon velký praktický význam. Dnes je široce používán v energetické a vojenské sféře.

Vnímání Einsteinových myšlenek

Zvláštní teorie relativity tedy vychází z dvou postulátů. První myšlenkou je zásada relativity, podle níž se referenční rámce pohybující se vůči sobě s konstantní rychlostí v jednom směru řídí stejnými zákony. Druhý princip se týká rychlosti světla. Je to stejné pro každého pozorovatele a nezávisí na rychlosti jejich pohybu. Nic v přírodě nemůže být rychlejší než rychlost světla.

Mnoho vědců nevnímalo myšlenky Einsteina. Německý vědec hovořil s nesrozumitelnými věcmi a často odmítl zavedené hypotézy. Nicméně, všechny Einsteinovy ​​teorie a zákony ve fyzice byly získány jako výsledek zkušenosti, ne teoretické práce. Ideální teorie, říká německý fyzik, by měla být založena na minimálním počtu postulátů a popisovat největší počet jevů.

Obecná teorie relativity

Na závěr bychom měli mluvit o základním zákonu Einsteina - obecné teorii relativity (GTR). První nápady byly publikovány v roce 1912. Spolu s Grossmanem, jeho komorníkem, vydal Einstein článek "Náčrtek generalizované TO". Finální formulace se objevila teprve v roce 1915.

Německý vědec se spoléhal na skutečnost, že "inertní" a "těžká" masy jsou stejné. Ale co může být způsob přenosu gravitačního dopadu mezi těly? Co může být distributorem takového dopadu? Einstein dal velmi nečekanou odpověď: zprostředkovatel je systém prostoru a času.

Prostor říká, jak se má pohybovat, a záležitost řekne, jak se má zvlnit.

S příchodem Einsteinovy ​​teorie je Newtonova mechanika věcí minulosti. Gravitační přitažlivost těl byla nahrazena prostoroprostorovým popisem toho, jak masivní předměty ovlivňují charakteristiky prostoru kolem sebe. Takže těla nejsou navzájem přitahováni, ale mění prostorově-časový kontinuum. John Archibald Wheeler, americký přítel a kolega Einsteina, popsal teorii velkého fyzika lépe než ostatní: "Vesmír říká, jak se má pohybovat, a záležitost nám řekne, jak se to zvlnit".

Uznávání vědeckých myšlenek

V prvních letech téměř nikdo nepřijal teorii Einsteina. Situace se změnila teprve v roce 1919, kdy došlo k přímé zkušenosti. Prokázal jednu z předpovědí obecné relativity. Faktem je, že paprsek světla vycházejícího ze vzdálené hvězdy byl pokřiven gravitačním polem Slunce.

Takové pozorování lze pozorovat každé zatmění Slunce. Einstein se proslavil po celém světě.

Níže je uveden / f "Jaká je teorie relativity?" (1964, SSSR).

Poprvé ve světových dějinách se vědecká teorie stala skutečnou furovou i v běžné společnosti. Teorie relativity se stala předmětem rozhovorů v sekulárních salonech. Noviny byly plné zpráv o neobvyklém vědci, učitelé různých vysokých škol se začali obrátit na Einsteina k radu. Dokonce i politici neostali stranou: na jméno německého vědce se pokoušeli získat a dělat kariéru. Einsteinův názor se stal jedním z nejpopulárnějších a nejvlivnějších na světě.