Ейнштейн роки. Альберт Ейнштейн

Великий гуманіст, автор знаменитої та заплутаної теорії відносності, засновник основ розвитку сучасної фізики та відомий вчений Альберт Ейнштейн завжди знав, якою є величиною. Незважаючи на десятки опублікованих матеріалів, особистих листів, фотографій та мемуарів, він досі залишається однією з найзагадковіших персон наукового світу. Істинність багатьох фактів його непростої біографіїможна легко поставити під сумнів, але раціональне зерно в сотнях і навіть тисячах документів все ж таки є. Давайте разом розберемося, яким він був і як склалося його життя.

Дивовижний Ейнштейн: біографія своєрідної людини

У дитинстві ніхто б не подумав, що на юного Альберта, який і розмовляти почав у сім років, чекає велике наукове майбутнє. Його вважали лінивим увальнем, завжди абстрактним чимось за вікном. Фізикою та математикою він захопився тільки після того, як до рук йому попався томик знаменитого філософаІммануїла Канта, що стоїть на межі епохи Просвітництва та романтизму. Твори його настільки вразили юнака, що він вирішив розібратися в ідеях філософа за допомогою універсальної мови математики.

У ранньому дитинстві Альберт Ейнштейн проходив підготовку у суворій католицькій школі рідного Мюнхена. Згідно з його особистими мемуарами, він відчував глибоке релігійне трепет у цей період і позиціонував себе як людину віруючу. Усе це втратило йому всілякий сенс у дванадцять років, коли науково-популярна література змусила його критично подивитись правдоподібність фактів, описаних у Біблії.

Характеристика історичної особи

Він був життєрадісною людиною, впевненою в тому, що будь-яка проблема «розсмокчеться» сама собою, якщо досить довго її висміювати. Близькі друзі і знайомі описували його як доброзичливого, товариського і ніколи не журиться сорочки-хлопця. Він був досить високого зросту (1.75 м), широкоплечим і сутулим, з копицею зовсім непокірного волосся і величезними темно-карими очима. Роки життя Ейнштейн проводив у роздумах, але знаходив час і інші аспекти буття. Він буквально любив музику, особливо Моцарта і Баха, умів грати на скрипці і найчастіше практикувався у тому. Альберт курив люльку і навіть перебував у товаристві її шанувальників. Кажуть, він мав безліч коханок, а також кілька позашлюбних дітей.

У Нобелівському комітеті знайшлися понад п'ять десятків номінацій Ейнштейна з його новітньої революційної теорії. Його ім'я незмінно виринало у списках претендентів на нагороду протягом дванадцяти років. Однак отримати належне вдалося лише 1922-го, та й то за темою теорії фотоелектричного ефекту. За своє життя він встиг зібрати безліч звань та нагород від престижних університетів різних міст. Але з видатного вченого, він перетворився ще й на героя різноманітних романів, кінострічок та театральних постановок. У зрілому віці зовнішній вигляд професора з розпатланим кудлатом волосся і напівбожевільним поглядом став основою для натхнення багатьох діячів популярної культури.

Народження та дитинство Альберта

Герман Ейнштейн, батько майбутнього світила науки, був небагатим юдеєм у містечку Ульм. Він готував пір'я та пух для виробництва подушок та матраців. За дружину він узяв Пауліну Кох, батько якої займався вирощуванням кукурудзи. 14 березня 1879 року дружина народила крихітного хлопчика з великою головою, назвали якого Альбертом. Батьки Пауліни були достатньо забезпечені, щоб допомогти Герману вже через рік перебратися із глухої провінції до Мюнхена. Там вдалося відкрити зовсім маленьку компанію та почати торгувати електрообладнанням. Ще через рік народилася сестра майбутнього генія Марія.

Хлопчик ріс спокійним, майже ніколи не плакав, але мати турбувала його надмірно велика голова, і вона навіть передбачала гідроцефалію. До всього дитина наполегливо відмовлялася говорити. У шестирічному віці мати влаштувала йому уроки гри на скрипці. Це розкріпачило хлопця, він буквально розквіт і проніс любов до музики через все життя.

Під час навчання у церковно-парафіяльній школі, куди він був відправлений у сім років, ім'я Ейнштейна змушувало вчителів гидливо морщитись. Вони вважали його лінивим і часто карали, чому він замикався і йшов у себе. Релігійність, щеплена в цей час, розсипалася на порох, коли Альберту потрапили до рук «Початку» Евкліда та твору Канта.

У дванадцять років він вступив до гімназії, яка нині носить його ім'я, але великих успіхівне досяг. Відмінні позначки в щоденнику хлопчика були тільки латиною, яку він чудово знав зі школи. Математика теж давалася Альберту легко, її розумів, відчував інтуїтивно. Згодом він скаже, що система освіти, заснована на авторитаризмі вчителів та механічному заучуванні матеріалу, вичерпала себе і лише шкодить самому духу навчання, вбиваючи на корені творче мислення. У 94-му році сімейство перебралося до Італії, але юнак залишився у Мюнхені біля рідні, щоб закінчити навчання. Проте свідоцтво про освіту тоді здобути не вдалося.

Становлення вченого

Побувши трохи з сімейством, він збирався до Цюріха, де розраховував вступити до Вищого технічного училища (Політехнікум). Блискуче здавши математику, він завалив французьку, яку взагалі не знав, і ботаніку, якої просто не цікавився. Директор училища, сам професор математики, вже тоді розуміючи, хто такий Альберт Ейнштейн для науки, дав добру пораду. Він порекомендував йому записатися до випускного класу до школи на півночі Швейцарії і наступного року приходити знову. У вересні дев'яносто шостого він таки здав всі потрібні предмети, а до жовтня вже записався до Політехнікуму, який успішно закінчив на зорі нового століття.

Цікаво

У 1986 році прийшла думка зректися громадянства Німеччини. Альберт хотів отримати швейцарське підданство, але для цього потрібно було сплатити величезну суму - тисячу франків мита. Таких грошей у майбутнього великого фізика Ейнштейна не було, а батько на той момент зовсім розорився. Тому зробити це вдалося лише за п'ять довгих років.

Незважаючи на те, що громадянство Швейцарії було здобуте, підшукати собі місце він ніяк не міг. Доводилося голодувати, від чого почалося серйозне захворювання печінки, яке пройшло з ним до смерті. Побутові труднощі не стали причиною, щоб кинути науку, якою він захопився технікумом. Вже 1901-го він надрукував і видав статтю у віснику «Аннали фізики».

Впоратись з тяжким становищемпідсобив товариш по навчанню на ім'я Марсель Гроссман. Він дав чудові рекомендації і фізика прийняли у ФБП (Федеральне Бюро патентування) як експерт третього класу. Оклад становив три з половиною тисячі, що здалося для жебрака вченого просто нечуваною сумою.

«Рік чудес» початку наукової революції

В історії світової науки 1905 виявився особливим, за що і отримав фігуральну назву Annus Mirabilis. Три оригінальні статті Ейнштейна започаткували справжнісіньку революцію. Опублікували їх також у вищезазначених «Анналах» у Берліні.

• «До електродинаміки тіл, що рухаються», з якої фактично і почалася горезвісна ТО.
• «Про рух зважених у рідині, що покоїться, частинок», що була повністю присвячена броунівському руху частинок. Вона зробила переворот у статиці.
• «Про одну евристичну точку зору, що стосується появи та перетворення світла», що поклала основу всієї квантової механіки.

У цей період Альберту часто ставили питання: як все ж таки вийшло створити свою більш ніж дивну теорію? Напівжартома, а може й напівсерйозно він відповідав, що провиною всьому повільний розвиток, який дозволив йому залишитися дитиною за достатньої освіти.

Розквіт кар'єри геніального фізика та наукові відкриття, що перевернули світ

Нехай не раптово, але вчений-фізик Ейнштейн став знаменитим саме після публікації праць 1955 року. У квітні він подав на розгляд до Цюріхського університету власну дисертацію, яку з успіхом захистив у січні. Так простий єврей з німецької провінції став справжнісіньким доктором наук з фізики. Уславлені вчені, з якими Альберт активно листувався, називали його професором, але офіційно звання він отримав лише через чотири роки у тому самому навчальному закладі.

На превеликий жаль, оплата посади професора була мізерною навіть у порівнянні з Бюро патентів. Тому, коли йому запропонували кафедру у празькому Німецькому університеті, він без роздумів погодився. Тут він міг уже вільно займатися наукою і впритул підійшов до виключення з теорії тяжіння ньютонівської далекодії, над чим його колеги билися довгий час. В одинадцятому році він побував на конгресі, де одного разу зустрівся з Пуанкаре. Через три роки він став справжнім професором ще й Берлінського університету, а чотирнадцятому його запрошували до Петербурга. Побоявшись єврейських погромів, до Росії вчений відмовився їхати.

Починаючи з 10-ї роботи, Ейнштейна номінувалися на премію Нобеля щороку. Теорія відносності (ТО) виявилася такою непростою та революційною, що члени комітету ніяк не могли наважитися визнати її спроможність. Нагороду Альберт таки отримав, але тільки 1922 року і зовсім не за те, за що розраховував. Її присудили за фотоефект, експериментальну роботу і добре перевірену. Сперечатися вчений не став, гроші забрав (32 тисячі доларів) і відразу віддав їх своїй колишній дружині.

Наукові відкриття, що перевернули світ

Вчений Ейнштейн не дарма вважався у світі науки справжнім подвижником, революціонером, що перевернув світогляд людства загалом. Він прагнув максимальної «логічної простоти» і у відомому звичному примудрявся побачити нове.

• Загальна теорія відносності – основне дітище фізика. Вона заснована на запереченні ефіру та спирається на проведені експерименти. Ця робота давно стала для астрономів та фізиків робочим інструментом. На її основі базуються тимчасові поправки в системах ГЛОНАСС та GPS, її застосовують для обчислення параметрів прискорення елементарних частинок. Для отримання ядерної енергії та польотів у космос ТО теж виявилася незамінною. У рамках цієї теорії було відкрито закон взаємодії енергії та маси (E = mc2).
• Величезний внесок Ейнштейн зробив розвиток квантової механіки. Навіть Шредінгер писав, що думки Альберта вплинули на нього сильний вплив. Повноцінно застосовувати це відкриття людина поки що не навчилася, але повним ходом йдуть розробки нового квантового комп'ютера, швидкість обробки даних у якому опиниться за межею всіх наших уявлень.
• Альберт Ейнштейн з'ясував, що є чотири типи взаємодії частинок. Поєднавши їх, він створив єдину теорію поля. Він припустив, що крім чотирьох вимірів (довжина, ширина, висота, час) є ще й п'яте, проте через маленькі розміри воно невидимо. Саме з цих міркувань зросла згодом горезвісна ТО.

У 1955 році вчений з'ясував, що фотоефект, за який йому і була вручена Нобелівська премія, можливий, коли речовина (середовище) складається з окремих частинок (фотонів). Вдаряючись об електрони, вони виривають їх із атомів. Завдяки знанню цього принципу вдалося побудувати атомну бомбу, але головне – численні електростанції такого типу.

Переїзд фізика до США

Починаючи з тридцятих років ХХ століття в Веймарської Німеччинистав назрівати економічна криза, а разом з ним з'являлися, наче гриби після дощу, дедалі частіші повідомлення про хвилювання і антисемітизм. Радикально-націоналістичні настрої у суспільстві призвели до серйозних загроз та прямих образ Ейнштейна як єврея. Нацисти, які прийшли до влади, швиденько приписали собі всі відкриття фізика, а за його життя та голову навіть запропонували п'ятдесят тисяч нагород. Расова чистка могла торкнутися будь-кого, тому в тридцять третьому році вчений остаточно залишив Німеччину з її прогресуючим нацизмом, і вибрався до Сполучених Штатів.

У містечку Прінстон він зайняв місце професора кафедри фізики в Інституті перспективних досліджень. Через рік він був викликаний та удостоєний особистої зустрічі з президентом Франкліном Рузвельтом. Під час Другої Світової саме Ейнштейну довірили відповідальне завдання консультувати ВМС Штатів. Прославлений вчений поставив свій підпис під петицією, написаної Лео Сіладра. У ній йшлося про небезпеку створення нацистами атомної бомби. Рузвельт папір прийняв всерйоз і створив власне агентство з розробки такої зброї.

Особисте життя генія: що зробив Ейнштейн

Красенем великий фізик був, але до жінок мав особливий підхід. Сучасники вважали Альберта справжнім «бабником, що волочиться за кожною спідницею». Не завжди швидкоплинні романи завершувалися спокійно, без сліз, істерик та інших «принад», що додаються, яких сам Ейнштейн терпіти не міг.

Дружини та діти

Першою пасією фізика стала Марія Вінтелер, яку він зустрів у цюріхському Політеху. Далі бурхливих пристрастей не дійшло, хоч батьки вже готували надання. У 98-му році під час роботи над теорією тяжіння він зустрів сербку Мільову Маріч і знову закохався. Що він знайшов у цій грубуватій жінці, яка кульгала на одну ногу і геть-чисто позбавлена ​​чарівності, так ніхто й не зрозумів. Мати Альберта, Пауліна, чинила опір цьому шлюбу і кілька років подружжя жило просто так. Поза шлюбом народився і їхній первісток – донька Лізель чи Лізерль, але молодий тато визнавати батьківство не поспішав. Що трапилося з крихіткою потім, ніхто не знає, слід її втрачено, а доля невідома.

Після цього він погодився одружитися з Мільовою, але поставив низку умов, які явно обмежували права жінки (не входити до кімнати, коли він працює, і залишати її на першу вимогу, піклуватися про чоловіка, не обговорювати прийняті ним рішення, і так далі). Але якщо хочеться заміж, то й не так затанцюєш і вона погодилася. Вони одружилися, а через рік (14 травня 1904 року) у шлюбі народився син Ганс Альберт, який згодом став інженером з гідравлічних систем. Другий синочок, Едуард, народився (1910) психічно неповноцінним, а в тридцятому році йому остаточно поставили страшний діагноз – шизофренія. Він помер у психіатричній лікарні 65-го, так жодного разу не вийшовши звідти після двадцяти років.

Після одруження умовити Мільову розлучитися було дуже складно, але Альберту вдалося. Він пообіцяв їй віддати всі гроші після здобуття Нобелівської премії, у присудженні якої не було жодних сумнівів, і це спрацювало. Слово своє він дотримав і передав кошти колишній дружині. Другою дружиною стала троюрідна сестра Ельза Ловенталь, яка заплющувала очі на всі його пригоди та дивацтва. Вона раніше була заміжня і мала двох чарівних доньок, яких Альберт не тільки всиновив, а й вважав найближчими людьми у світі.

Далі була черга коханок, починаючи з секретарки Бетті Нейман. Їй чоловік пропонував жити втрьох, але на таке юна дівчина, на двадцять років молодша за професора, погодитися не могла. Гарненька Тоні Мендель була наступною по черзі і жила по сусідству. Етель Міхановська, подруга прийомної дочки виявилася надто молодою, наївною і романтичною. Її довелося кинути з-за виття та сліз Ельзи. Маргарет Лебах мало не вивела його з сім'ї, але дружина вистояла. Він не хотів міняти її ні на кого: вона була йому дружиною, матір'ю і навіть більше. Кажуть, що на схилі років Ейнштейн мав роман з Маргаритою Коненковою, дружиною відомого радянського скульптора.

Політичні переконання вченого та філософія Ейнштейна

Альберт рано дізнався про несправедливість суспільного устрою. Тому назавжди так і залишився переконаним пацифістом, соціалістом, гуманістом та антифашистом. Він затято засуджував відчуження людини, протиставлення себе оточуючим за капіталізму.

Він вважав високою метою побудову соціалістичного ладу, проте без ознак тоталітаризму в управлінні суспільством. Для нього примус, насильство, а тим більше вбивство людини було вкрай неприйнятним через пацифістське мислення. У двадцять сьомому році він навіть брав активну участь у Брюссельському конгресі Антиімперіалістичної ліги. Під час початку антисемітських погромів у Німеччині він активно підтримував сіоністські групи.

Вчений Ейнштейн завжди цікавився філософським аспектом науки. Головним авторитетом, за його ж словами, був Спіноза, чиї ідеї були такі близькі до фізики. Він не приймав явно позитивістських позицій Пуанкаре і Маха. Щодо релігії позиція Альберта теж була однозначною, в різні періодижиття він висловлювався по-різному. У результаті найближчим йому виявився агностицизм. Тобто він не заперечував можливості існування божеств, але й не брав на віру те, що не було (не могло бути) доведено експериментально.

Громадське визнання наукових відкриттів: на згадку про генія Ейнштейна

Ейнштейн ще за життя отримав громадське визнання, що виявилося у багатьох званнях і нагородах. Докторські ступенівід різних університетів, не кажучи вже про горезвісну «нобелівку», яку він таки дочекався, незважаючи на скептицизм колег – усе це можна сміливо зараховувати щодо його неймовірного інтелекту.

• У 21-му році ХХ століття він став почесним громадянином Нью-Йорка, а через два роки і Тель-Авіва.
• У тридцять першому йому було вручено приз Жюля Жансена від Французького товариства астрономів.
• У 1923 році в Німеччині Ейнштейну було вручено орден «За заслуги», від якого він сам відмовився через десять років через розгул нацизму в країні.
• За свою, незрозумілу багатьом, теорію відносності та потужний внесок у квантову теорію йому було вручено Медаль Коплі від Лондонського королівського товариства.

Це лише мала дещиця тих титулів, звань та нагород, які заслужив і отримав цей дивовижний учений. На честь нього встановлено безліч пам'яток, а ім'ям названо проспекти, площі та вулиці у різних містах світу. Існує астероїд, названий його ім'ям, а Філадельфії навіть медичний центр називається эйнштейновским. Обіграли його образ у ряді комп'ютерних ігор(Civilization IV, Command & Conquer: Red Alert), а також художніх та документальних кінострічок (« Велика ідеяЕйнштейна», «Коефіцієнт інтелекту», «Геній»). Завдяки незвичайному зовнішньому виглядуі звичкам він став героєм безлічі романів, повістей та оповідань.

Смерть вченого: міфи та легенди навколо персони дослідника-теоретика

У п'ятдесят п'ятому році здоров'я великого фізика помітно погіршилося. Тоді він написав заповіт і навіть сказав друзям, що місію на Землі вже встиг виконати. 18 квітня 1955 року в лікарні Прінстона всесвітньо відомий вчений Альберт Ейнштейн помер від аневризми аорти. Медична сестра свідчила, що він намагався говорити німецькою мовою, але що саме сказав, ідентифікувати не встигла. Ховати його не стали - він заборонив це робити. Тіло спалили в крематорії, а попіл розвіяли за вітром.

Різностороння особистість фізика, що не поміщалася в стандартні рамки, викликала появу після його смерті безлічі міфів і легенд, чого він так не бажав за життя. По-перше, говорили, що перша дружина "приклала руку" до ТО, але підтверджень цьому не знайшлося. По-друге, багато хто сумнівається, що ідеї цієї теорії спали на думку саме йому, а не були фактично «підказані» Пуанкаре або Гільбертом. Крім того, його сьогодні позиціонують як вегетаріанця. Однак правда полягає в тому, що він став дотримуватись подібних поглядів тільки в останній рік перед смертю.

Цікаві факти про незвичайне життя найрозумнішої людини

У дитинстві Альберта вважали неповноцінним через те, що він не відрізнявся звичайною дитячою балакучістю. Крім того, він мав голову великого розмірупро що турбувалася навіть його матінка.

Ейнштейн ніколи не любив спорт і будь-які фізичні навантаження сприймав як насильство над людиною. Він любив повторювати, що, повертаючись із роботи, «бажає робити нічого».

Вчений не любив наукової фантастики. Він вважав, що всілякі припущення можуть суттєво спотворити результати реальних досліджень, вплинути на них.

Ейнштейн дозволив вивчити власний мозокпісля смерті.

Немов знаменитий літературний персонажШерлок Холмс, Альберт любив курити люльку і грати на кухні на скрипці.

Вважається, що саме цей фізик разом із приятелем Лео Сцілардом винайшли холодильник, який міг би працювати без споживання електрики.

Федеральне Бюро розслідувань США вважало його за радянський шпигун. Починаючи з тридцять третього і до смерті за ним велося стеження.

Влучні та дотепні цитати Ейнштейна

Як багато ми знаємо, але мало розуміємо.

Націоналізм є звичайною дитячою хворобою. Це свого роду кір людства.

Бог не грає у кістки.

Я примудрився пережити дві війни, двох дружин і навіть Гітлера.

Мені не властиво розмірковувати про майбутнє. Воно й саме настане надто скоро.

Він посів третю позицію у списку 100 великих євреїв усіх часів, поступившись лідерством лише Мойсею та Ісусу. Багато хто вважає ідолом епохи, людиною століття, ставлять в один ряд з такими геніями як Максвелл і Ньютон. Але деякі викривачі позбавляють його ореолу, називають розрекламованим науковим плагіатором і шахраєм, стверджуючи, що ряд положень його вищезгаданої теорії висловили раніше інші видатні представники пантеону науки.

Дитинство і юність

Первенец народився з великою та деформованою головою. Батьки довго побоювалися, що син відставатиме в психічний розвиток. Він ріс замкнутим, до семи років не розмовляв, тільки повторював за іншими людьми ті самі фрази. Пізніше він заговорив, але не вимовляв фрази відразу вголос, а попередньо їх відтворював одними губами. Причому якщо його вимоги відмовлялися виконувати, він страшенно злився, в сказі кривив обличчя, жбурляв предмети, що підвернулися під руку. Якось у момент такого нападу він мало не покалічив сестру. Тож сім'я вважала хлопчика розумово відсталим. Сучасні вчені припускають, що таким чином міг проявлятись синдром Аспергера.

У 6 років Альберт почав займатися музикою і всю доросле життябув закоханий у скрипку, але у дитячі роки навчався з-під палиці. Під фортепіанний акомпанемент суворої матері він грав Моцарта та Бетховена. Ряд біографів вченого вважає, що саме тиранка Пауліна посіяла в душі Ейнштейна скептичне ставлення до жіночої статі.

В школі майбутній генійвчився погано. Вступивши в 10 років у гімназію, він поводився нешанобливо і зухвало, вважав за краще займатися самоосвітою, а не відвідувати нудні уроки. Особливо його пригнічувало вивчення давньогрецької мови. Навіть з математики у нього тривалий час стояло 2, хоча інтерес до яких у нього прокинувся вже в ті роки і почався з того, що батько презентував компас. Альберт був вражений тим, що таємничі сили змушували стрілку зберігати постійний напрямок.

Не останню рольу становленні особистості Альберта зіграв друг їхньої родини студент Макс Талмуд та його дядько Якоб. Вони приносили тямущому хлопчику цікаві підручники, пропонували вирішувати головоломки, що інтригують. Зокрема, підліток зачитувався трактатом Евкліда "Початку". Крім цього, знайомство з філософською працею Канта «Критика чистого розуму» змусило його, вкрай релігійного з дитинства, замислитися над питанням про існування бога та природу воєн.

Після чергового краху батьківського бізнесу 1894 року сімейство перебралися до передмістя Мілана Павію. Через рік Альберт приєднався до них, не закінчивши мюнхенську гімназію. Він розраховував вступити до політехнікуму Цюріха та стати учителем, проте вступні випробування провалив. В результаті йому довелося провести рік у школі Аарау і лише після отримання атестату 1896-го стати студентом цюріхського навчального закладу.

Шлях до науки

Ситуацію врятував його колишній однокурсник і майбутній відомий вчений Марсель Гроссман, який у 1902 році допоміг Альберту влаштуватися до Бюро патентування винаходів у Берні. За діяльністю талановитий молодий фахівець мав можливість знайомитися з безліччю цікавих патентних заявок, що, на думку низки критиків, і дозволило йому згодом на основі чужих ідей розробляти власні теоретичні положення. Незабаром він одружився з колишньою однокурсницею (докладніше див. у розділі «Особисте життя») Мільов Марич.

1905-го Ейнштейн опублікував ряд робіт, що стали фундаментом для теорій відносності, квантового та броунівського руху. Вони мали величезний суспільний резонанс, змінивши уявлення людей про навколишній світ. Зокрема, їм було обґрунтовано приголомшливий факт повільнішого перебігу часу в координатах, що рухаються. Це означало, що астронавт, який вирушив на віддалену планету зі швидкістю вище за швидкість світла, повернеться додому молодшим порівняно з однолітками, які були землі.

Через рік учений вивів свою знамениту формулу Е = mc2, отримав ступінь доктора в рідному університеті і з 1909 почав там викладати. За це відкриття 1910-го Ейнштейн вперше був номінований на Нобелівську премію, але переможцем не став. Протягом наступних десяти років члени Комітету залишалися непохитними та продовжували відкидати його кандидатуру на престижну нагороду. Головним аргументом їх вирішення була відсутність експериментального підтвердженнясправедливості формули.

1911-го автор революційної роботи переїхав до Праги, де протягом року працював у найстарішому навчальному закладі Центральної Європи, продовжуючи свої наукові дослідження. Потім він повернувся до Цюріха, а 1914-го вирушив до Берліна. Крім науки він займався громадською діяльністю, активно виступав за громадянські праваі проти воєн.

Під час сонячного затемнення 1919 дослідники знайшли підтвердження ряду постулатів спірної теорії, і до її автора прийшло всесвітнє визнання. 1922-го він став нарешті Нобелівським лауреатомщоправда, не за теорію, що була вінцем його інтелектуальної діяльності, а за інше відкриття – фотоефекту. Він побував у Японії, Індії, Китаї, США, у ряді європейських держав, де знайомив публіку зі своїми переконаннями та відкриттями.

На початку 1930-х професор-пацифіст почав переслідуватися на тлі зростання антисемітських настроїв. З приходом до влади Гітлера він емігрував за океан, отримавши місце у дослідницькому інституті Прінстона. 1934-го на запрошення Франкліна Рузвельта він побував у Білому домі, а 1939-го підписав звернення вчених на ім'я американського президента щодо необхідності створення ядерної зброї для протистояння фашистській Німеччині, про що згодом шкодував.

1952-го Ізраїль (після смерті глави Хаїма Вейцмана) запропонував геніальному фізику обійняти посаду президента. Він відхилив таку приємну пропозицію, пославшись на відсутність досвіду державної діяльності.

Особисте життя Альберта Ейнштейна

Першою його любов'ю стала Марі, дочка професора Йоста Вінтелера, в будинку якого він мешкав під час навчання в Аарау. Після від'їзду Альберта до Цюріха їхній роман закінчився, але дівчина довго переживала їхній розрив, що посилив її психічний стан. Згодом вона потрапила до лікарні для душевнохворих, де й померла.

Другою обраницею вченого була однокурсниця, блискучий математик та фізик, Мільова Маріч. Вони повінчалися 1903 року в Берні. Дівчина була зовні непоказна і накульгувала. Батьки Альберта дивувалися, навіщо він вибрав за дружину дурнушку, на що фізик відповідав: «Ну і що! Чули б ви її вокал».

Документальний фільм, присвячений Альберту Ейнштейну

Щоправда, пристрасне кохання генія до неї дуже скоро охололо. Він представив їй список принизливих умов спільного життя, що фактично перетворювали кохану на домробітницю та наукового секретаря. Більше того, він переконав дружину віддати їх однорічну дочку Лізерль, яка народилася в 1902-му і відволікала чоловіка від наукової діяльності, в іншу сім'ю, де мала невдовзі померла від скарлатини та неналежного догляду.

1904-го у пари з'явився син Ганс Альберт, 1910-го – Едуард, який згодом захворів на шизофренію і відправлений батьком назавжди до психіатричної лікарні. Старший син ріс похмурим і нелюдимим, подорослішавши, відмовився займатися теоретичною фізикою, неполюбивши батька за його ставлення до матері та брата. Сім'я розпалася через зради Альберта 1914-го, він поїхав до Берліна. Як відкупні при розлученні Альберт віддав Маріч 32 тисячі доларів – приз за відкриття фотоефекту.

Після розлучення фізик одружився зі своєю двоюрідною сестрою Ельзою, яка виховувала двох доньок від попереднього шлюбу – молодшу Марго та дівчину на виданні на ім'я Ільзе. Спочатку Ейнштейн відчував ніжні почуття саме до останньої, але отримавши відмову зупинився на її матері.

На відміну від першої дружини, кузина була недалекою жінкою і дивилася крізь пальці на зради чоловіка. Альберт любив жінок, і в нього були закохані багато красуні, включаючи Марго. Також вчений пристрасно захоплювався вітрильним спортом. Йому подобалося ходити на яхті поодинці. У музиці та літературі він був консерватором – любив класику.

Смерть

Напередодні смерті, що настала 18 квітня від розриву аорти, він знищив рукопис свого останнього дослідження. Що його змусило це зробити – досі залишається загадкою.

Після розтину тіла вченого патологоанатом Томас Харві зробив цікаве спостереження. У лівій півкулі мозку Ейнштейна спостерігалася аномальна кількість гліальних клітин, що «живлять» нейрони. А, як відомо, ліва півкуля відповідає за логіку точні науки». Також, незважаючи на похилий вік генія, у його мозку практично не було дегенеративних змін, властивих людям похилого віку.

Серед відомих нині живих нащадків Альберта Ейнштейна – його правнуки Томас, Пол, Едуард та Міра Ейнштейн. Томас – лікар, завідує клінікою у Лос-Анджелесі. Підлога грає на скрипці. Едуард (якого всі називають просто Тед) свого часу покинув старшу школуі побудував успішний бізнес- У нього меблевий магазин. Миру працює у сфері телемаркетингу та у вільний час грає на музичних інструментах.

Альберт Ейнштейн подарував світу найреволюційніші наукові ідеї XX століття, включаючи знамениту теорію відносності. Ейнштейн – всесвітньо визнаний геній науки.

Альберт Ейнштейн народився у місті Ульме Півдні Німеччини 14 березня 1879 р. Через рік після його народження сім'я Ейнштейн переїхала до Мюнхена. Батько Ейнштейна разом зі своїм братом володів маленькою фірмою, що торгує електротехнікою, але в 1894 р. брати вирішили перевести свою фірму в маленьке італійське містечко Павія поблизу Мілана, сподіваючись, що справи там підуть краще. Батько і мати Альберта перебралися до Італії, але сам він ще деякий час продовжував навчатися в одній з мюнхенських гімназій, залишившись під опікою родичів.

Ніщо в дитинстві Альберта Ейнштейна не віщувало, що він стане науковим генієм. Він не говорив до 3 років, а під час навчання ненавидів строгу шкільну дисципліну. Задоволення йому приносила лише гра на скрипці. 1895 р. Альберт переїхав до Італії до батька з матір'ю.

Освіта Ейнштейн завершував у швейцарському місті Цюріху. У 1896 р. він вступив до Вищого технічного училища - найпрестижнішого вищого навчальний закладШвейцарії. Альберт виробив свою власну систему навчання та. замість відвідувати лекції, самостійно вивчав праці великих фізиків. Через це його недолюблювали професори. У 1900 Ейнштейн отримав диплом викладача фізики та математики, але довго не міг знайти постійне місце роботи - хоча б шкільного вчителя. Нарешті, в 1902 р. він був прийнятий до бернського Федерального бюро патентування винаходів на посаду експерта третього класу.

Чудовий рік

Робота в бюро патентування не надто захоплювала Ейнштейна, проте вона дала йому можливість поправити матеріальне становище та одружитися з колишньою.

Однокурсниці Мільові Маріч. Крім того, у Альберта залишалося достатньо вільного часу, щоб займатися власними науковими розробками. Ніщо, однак, не віщувало того, що трапилося в 1905 р. Тоді Ейнштейн представив до провідного німецького наукового журналу «Аннали фізики» відразу кілька статей, кожна з яких стала поворотним моментом в історії науки. Одна з них була присвячена явищу, яке пізніше отримало назву фотоелектричного ефекту. У ній Ейнштейн викладав власні уявленняпро явище, коли вплив яскравого світла вибиває з атомів електрони, у результаті виробляється невеликий електричний заряд. Тоді залишалося загадкою, чому цей ефект залежить від кольору світлового впливу, а чи не від його інтенсивності. Це здавалося дивним, тому що передбачалося, що великі хвиліповинні викликати більший ефект.

Частинки світла

Молодий Ейнштейн вирішив проблему, пішовши всупереч науковим уявленням, виробленим за ХІХ століття. Вважалося, що світло поширюється як хвиль.

А Ейнштейн зрозумів, що фотоелектричний ефект можна легко пояснити, якщо розглядати світло у вигляді частинок, тому що частинки одного розміру завжди викликають однаковий ефект. Частинки світла пізніше були названі фотонами, і вони дійсно є крихітними частинками енергії. У 1900 р. німецький фізик Макс Планк виявив, що тепло випромінюється не рівномірним потоком, а виходить порціями, які він назвав квантами. Але саме Ейнштейн зрозумів, що подібним чином поширюється все електромагнітне випромінювання, і що порції енергії є частинками, як електрони та фотони. Іншими словами, порції енергії та крихітні частинки – це одне й те саме.

Друга стаття, написана Ейнштейном у 1905 р., була присвячена вимірюванню розміру молекул. Третя докладно пояснювала броунівський рух - безладний рух у воді крихітних частинок, наприклад порошинок, який можна побачити під мікроскопом.

Ейнштейн висунув припущення, що рух порошин викликається зіткненнями з атомами, що рухаються, і представив математичні розрахунки, що підтверджують це. Це стало важливим доказом реальності атомів і молекул, що тоді ще заперечувалося деякими вченими. Але головною роботою Альберта Ейнштейна 1905 р. виявилася спеціальна теорія відносності.

Спеціальна теорія відносності

У 1887 р. знаменитий експеримент Альберта Майкельсона та Едварда Морлі показав, що світло завжди рухається з однаковою швидкістю, незалежно від способу виміру. Це розчарувало вчених, оскільки руйнувало одну з теорій щодо світлових хвиль.
Але в Ейнштейна щодо цього була власна думка.

Зазвичай швидкість вимірюється стосовно чогось. Наприклад, якщо тобі потрібно визначити швидкість, з якою ти біжиш, то ти вимірюєш її щодо землі під ногами, яка здається нерухомою, проте обертається разом із Землею. Але світло рухається з однаковою швидкістю незалежно від чогось іншого. І існує лише одна його швидкість.

Альберт Ейнштейн міркував так. Швидкість – це відстань, що проходить за певний відрізок часу. Якщо швидкість світла незмінна, час і відстань повинні змінюватися. Це означало, що час та відстань - поняття відносні та можуть бути не постійними. Це називається спеціальною теорією відносності Ейнштейна.

Світ відносності

Значимість цього твердження Ейнштейна важко переоцінити. Воно перевернуло всі колишні уявлення про простір і час, відстань і швидкість і змусило вчених поглянути на них абсолютно по-новому. Наскільки це виявилося важливим, особливо стало зрозуміло, коли астрономія, на озброєння якої прийшли радіотелескопи, ще більше розсунула уявлення вчених про простір.

Щоправда, до подій повсякденному життіспеціальна теорія відносності Ейнштейна практично не застосовується, але з об'єктами, що пересуваються зі швидкістю світла, мають відбуватися дивовижні речі.

Ейнштейн показав, виходячи із законів руху Ньютона, що для об'єктів, що переміщуються зі швидкістю світла або близько того, час, схоже, розширюється - він розтягується і йде повільніше, а відстані скорочуються. А самі об'єкти стають важчими. Цей факт Ейнштейн назвав відносністю.

Чудове рівняння

Висунувши спеціальну теорію відносності. Ейнштейн продовжував розмірковувати над проблемою. Він показав, що, як тільки швидкість руху об'єкта наближається до швидкості світла, маса цього об'єкта збільшується. Щоб «набрати» цю додаткову масу не знижуючи швидкості, була б потрібна додаткова енергія. Будь-яка інша зміна означала б зміну швидкості світла, чого, згідно з поданими Ейнштейном доказами, відбутися не може.

Таким чином. Ейнштейн зрозумів, що маса та енергія взаємозамінні. І він вивів просте, але знамените рівняння, що визначає ці взаємини: E = ms2. Воно показує, що E (енергія) дорівнює добутку маси (m) на швидкість світла (c) у квадраті. Це була видатна ідея, що легко пояснювала, наприклад, як діє радіація - простим шляхом перетворення маси на енергію. Вона доводила можливість вироблення великої кількостіенергії із малої кількості радіоактивного матеріалу. Збільшення маси за допомогою швидкості світла мало на увазі, що в масі самого крихітного атома укладена величезна потенціальна енергія. Ця теорія використовувалася через 40 років, коли була створена перша атомна бомба.
Спочатку видатні теорії Ейнштейна не привернули особливої ​​уваги наукового світу, і він продовжував роботу в Бюро патентування винаходів. Поступово, проте, його популярність зростала, й у 1909 р. Ейнштейну було запропоновано посаду доцента у Політехнічному університеті Цюріха. На той час він працював над загальної теорією відносності.

Загальна теорія

При розробці загальної теорії відносності Ейнштейн образно представив промінь світла, що пронизує падаючий ліфт. Промінь доходить до дальньої стінки ліфта трохи вище, ніж передня, тому що ліфт знижується в міру того, як промінь перетинає його, і промінь світла трохи згинається вгору. Виходячи з спеціальної теоріївідносності. Ейнштейн припустив, що насправді промінь не згинається, а це тільки здається так, тому що простір і час спотворено силою, яка тягне ліфт униз.

Завдяки такому припущенню, Ейнштейн побудував велику наукову теорію. Коли Ньютон вивів закон всесвітнього тяжіння, він зміг показати лише математичну реальність - те, що об'єкти певної масиприскорюються за певної, передбачуваної швидкості. Але він не показав як це працює. Наочно це вдалося зробити Ейнштейну. Вчений показав, що сила тяжіння - це лише спотворення в просторі і часі. Маса створює ефект, відомий як сила тяжіння, шляхом спотворення простору та часу навколо неї.

І чим більша маса, тим більше спотворення. Це означає, що планети обертаються навколо Сонця не тому, що на них впливає якась загадкова сила, а просто тому, що простір і час навколо Сонця перекручені, і планети обертаються навколо нього, як м'яч усередині воронки.

Теорії Ейнштейна доводять, що подорожі в космосі неможливі більшої швидкостініж швидкість світла. Але письменники-фантасти припускають, що космічні кораблі майбутнього зможуть «побити» рекорд швидкості світла шляхом розтягування часу і простору за допомогою уявних «гіперпросторових» двигунів.

Ейнштейн мав рацію

Коли 1915 р. Ейнштейн опублікував свою загальну теорію відносності, багато хто не дуже зрозумів його докази. Були й такі, хто вважав їх абсурдною вигадкою. Чи був спосіб довести твердження Ейнштейна на практиці? Сам він запропонував для підтвердження своєї теорії такий шлях.

Астрономи мали зафіксувати невелике зрушення у справжньому становищі віддаленої зірки під час проходження перед нею щодо спостерігача нашого Сонця. Таке зрушення показало б, що промені світла від зірки виявилися вигнутими через спотворення простору і часу поблизу Сонця. Тому у травні 1919 р. спеціальні експедиції вирушили до Гвінеї та Бразилії, щоб спостерігати сонячне затемнення - це єдиний часколи зірки можна побачити поблизу Сонця. Англійський астрофізик Артур Еддінгтон, який очолював ці експедиції, був переконаним прихильником настільки складних для розуміння теорій Ейнштейна. Одного разу вчений Людвіг Сільверстайн сказав йому: «Ви, мабуть, один із тих трьох людей на Землі, хто розуміє загальну теорію відносності», маючи на увазі Ейнштейна, себе та Еддінгтона. На що Еддінгтон відповів йому: "Цікаво, а хто ж третій?"

Під час затемнення астрономам справді вдалося зробити знімки зірки, на яких було показано, як вона мабуть зрушила щодо Сонця – майже так, як передбачив Ейнштейн. Результати спостережень були опубліковані в усьому світі, і незабаром Ейнштейн виявився найзнаменитішим із вчених. Знаменитим був тепер навіть його зовнішній вигляд- Неслухняне скуйовджене волосся і опущені донизу вуса.

Сам Ейнштейн був дуже здивований такою увагою до своєї персони, але не заважало йому продовжувати роботу.

Ейнштейну хотілося знайти спосіб поєднати природу електромагнетизму та сили тяжіння в одну велику теорію, яка змогла б пояснити, як працює абсолютно все – від зіркових галактикдо найменших субатомних частинок. До кінця свого життя вчений продовжував працювати над такою «уніфікованою теорією».

За іронією долі Ейнштейн стояв біля витоків початку квантової теорії, що мала таке ж наукове значення, як і теорія відносності. Вона передбачає, що у субатомному рівні необхідно оперувати поняттями порцій чи квантів енергії. Вона доводить також, що частинки та хвилі взаємозамінні: кожна частка може поводитися як хвиля, а кожна хвиля – як частка. Крім того, квантова теорія показує, що дослідники не можуть точно визначити, де знаходиться частка, а тільки передбачити її можливе місце розташування. Тому рано чи пізно частка може опинитися у несподіваному місці.

Бог не грає у кістки

І хоча саме завдяки ідеям Ейнштейна щодо взаємин світла та атомів квантова теорія набула розвитку, сам він її не приймав. Це було не тільки тому, що, як виявилось. Всесвіт підпорядковувався не одному зведенню законів, а двом: один - для субатомного світу, а інший - для решти. Альберт Ейнштейн відкидав саму нестійку природу квантової теорії загалом.

Теорії відносності Ейнштейна могли здатися екстраординарними, але вони завжди виходили з припущення, що Всесвіт поводиться певним чином. Він просто не міг припустити думки, що Всесвіт управляється ймовірністю. "Бог не грає в кістки" - цю знамениту фразу Ейнштейна часто цитують. Насправді він сказав так: «Здається, складним зазирнути в карти Бога. Але те, що він грає в кістки і використовує «телепатичні» методи... я не повірю ні на хвилину». Спроби Ейнштейна спростувати квантову теорію все більше здавалися вченим помилковими, проте насправді вони призвели до головних доказів того, що... квантові ефектиреальні.

У 1920-х роках. Ейнштейн став виявляти все більший інтерес до політичним проблемам. У 1933 р. він переїхав до США, де почав працювати в Прінстоні. Там він познайомився з видатними мислителями, такими як австрійський психолог Зігмунд Фрейд та індійський письменник Рабіндранат Тагор. Ейнштейна жахало те, що його ідеї були використані при розробці ядерної зброї, і після Другої світової війни він став затятим прихильником ідеї формування світового уряду, здатного припинити конфлікти між державами. Альберт Ейнштейн помер у квітні 1955 р. у віці 76 років.

Альберт Ейнштейн. Біографія та відкриття Альберта Ейнштейна

Щоб зрозуміти загальну теорію відносності Ейнштейна, уяви собі гумове «простирадло». Тяжкий об'єкт, такий як Сонце (A), робить у ній вм'ятину. Ця вм'ятина образно показує, як сила тяжкості спотворює простір та час. Потім сила тяжіння діє в такий спосіб. Будь-яке тіло, що повільно рухається, проходить поблизу (наприклад, Земля або інша планета) скочуються в поглиблення, створене (A), і рухаються по шляху (B) всередині нього. Тіла, що рухаються швидше, будуть йти по більш відкритій траєкторії навколо A, тоді як промінь світла (C), що проходить на великому віддаленні і рухається набагато швидше, скривиться досить незначно.

Біографія

Альберт Ейнштейн (нім. Albert Einstein, МФА [ˈalbɐt ˈaɪ̯nʃtaɪ̯n] (i); 14 березня 1879, Ульм, Вюртемберг, Німеччина - 18 квітня 1955, Прінстон, Нью-Джерсі, США) - фізик-теоретик, один із засновників сучасної теоретичної фізики, лауреат Нобелівської премії з фізики 1921 року, громадський діяч. Жив у Німеччині (1879-1893, 1914-1933), Швейцарії (1893-1914) та США (1933-1955). Почесний доктор близько 20 провідних університетів світу, член багатьох Академій наук, зокрема іноземний почесний членАН СРСР (1926).

(1905).
У її рамках - закон взаємозв'язку маси та енергії: E=mc^2.
Загальна теорія відносності (1907–1916).
Квантова теорія фотоефекту.
Квантова теорія теплоємності.
Квантова статистика Бозе – Ейнштейна.
Статистична теорія броунівського руху, що заклала основи теорії флуктуацій.
Теорія індукованого випромінювання.
Теорія розсіювання світла на термодинамічних флуктуаціях серед.

Він також передбачив «квантову телепортацію», передбачив та виміряв гіромагнітний ефект Ейнштейна – де Хааза. З 1933 року працював над проблемами космології та єдиної теорії поля. Активно виступав проти війни, проти застосування ядерної зброї, за гуманізм, повагу до прав людини, взаєморозуміння між народами.

Ейнштейну належить вирішальна роль у популяризації та введенні в науковий обіг нових фізичних концепцій та теорій. Насамперед це стосується перегляду розуміння фізичної сутностіпростору та часу і до побудови нової теорії гравітації замість ньютонівської. Ейнштейн також, разом із Планком, заклав основи квантової теорії. Ці концепції, що багаторазово підтверджені експериментами, утворюють фундамент сучасної фізики.

Ранні роки

Альберт Ейнштейн народився 14 березня 1879 року у південно-німецькому місті Ульме, у небагатій єврейській сім'ї.

Батько, Герман Ейнштейн (1847-1902), був у цей час співвласником невеликого підприємства з виробництва пір'яної набивання для матраців та перин. Мати, Пауліна Ейнштейн (уроджена Кох, 1858-1920), походила з сім'ї заможного торговця кукурудзою Юліуса Дерцбахера (1842 року він змінив прізвище на Кох) та Йєти Бернхаймер. Влітку 1880 року сім'я переселилася до Мюнхена, де Герман Ейнштейн разом із братом Якобом заснував невелику фірму з торгівлі. електричним обладнанням. У Мюнхені народилася молодша сестра Альберта Марія (Майя, 1881-1951).

Початкову освіту Альберт Ейнштейнотримав у місцевій католицькій школі. За його власними спогадами, він у дитинстві пережив стан глибокої релігійності, який обірвався у 12 років. Через читання науково-популярних книг він переконався, що багато з того, що викладено в Біблії, не може бути правдою, а держава навмисно займається обманом молодого покоління. Усе це зробило його вільнодумцем і породило скептичне ставлення до авторитетів. З дитячих вражень Ейнштейн пізніше згадував як найсильніші: компас, "Початки" Евкліда і (близько 1889) "Критику чистого розуму" Іммануїла Канта. Крім того, з ініціативи матері він із шести років почав займатися грою на скрипці. Захоплення музикою зберігалося в Ейнштейна протягом усього життя. Вже перебуваючи в США в Прінстоні, в 1934 Альберт Ейнштейн дав благодійний концерт, де виконував на скрипці твори Моцарта на користь вчених і діячів культури, що емігрували з нацистської Німеччини.

У гімназії (нині Гімназія імені Альберта Ейнштейна в Мюнхені) він був серед перших учнів (виняток становили математика і латинь). Укорінена система механічного заучування матеріалу учнями (яка, як він говорив пізніше, завдає шкоди самому духу навчання і творчому мисленню), а також авторитарне ставлення вчителів до учнів викликало у Альберта Ейнштейна неприйняття, тому він часто вступав у суперечки зі своїми викладачами.

В 1894 Ейнштейни переїхали з Мюнхена в італійське місто Павію, поблизу Мілана, куди брати Герман і Якоб перевели свою фірму. Сам Альберт залишався із родичами у Мюнхені ще деякий час, щоб закінчити всі шість класів гімназії. Так і не отримавши атестата зрілості, в 1895 він приєднався до своєї сім'ї в Павії.

Восени 1895 Альберт Ейнштейн прибув до Швейцарії, щоб скласти вступні іспити до Вищого технічного училища (Політехнікум) у Цюріху і після закінчення навчання стати викладачем фізики. Блискуче проявивши себе на іспиті з математики, він у той же час провалив іспити з ботаніки та французької мови, що не дозволило йому вступити до Цюріхського політехнікуму. Проте директор училища порадив молодій людинівступити до випускного класу школи в Арау (Швейцарія), щоб отримати атестат і повторити вступ.

У кантональній школі Арау Альберт Ейнштейн присвячував свій вільний час вивченню електромагнітної теорії Максвелла. У вересні 1896 року він успішно здав усе випускні екзаменив школі, за винятком іспиту з французької мови, і отримав атестат, а в жовтні 1896 був прийнятий до Політехнікуму на педагогічний факультет. Тут він потоваришував з однокурсником, математиком Марселем Гроссманом (1878-1936), а також познайомився з сербською студенткою факультету медицини Мільовою Маріч (на 4 роки старшою за нього), яка згодом стала його дружиною. У цьому року Ейнштейн відмовився від німецького громадянства. Щоб отримати швейцарське громадянство, потрібно було сплатити 1000 швейцарських франків, проте тяжке матеріальне становище сім'ї дозволило йому зробити це лише через 5 років. Підприємство батька цього року остаточно розорилося, батьки Ейнштейна переїхали до Мілану, де Герман Ейнштейн, уже без брата, відкрив фірму з торгівлі електроустаткуванням.

Стиль і методика викладання в Політехнікумі суттєво відрізнялися від закостенілої та авторитарної німецької школи, тому подальше навчаннядавалося хлопцеві легше. У нього були першокласні викладачі, у тому числі чудовий геометр Герман Мінковський (його лекції Ейнштейн часто пропускав, про що потім щиро шкодував) та аналітик Адольф Гурвіц.

Початок наукової діяльності

1900 року Ейнштейн закінчив Політехнікум, отримавши диплом викладача математики та фізики. Іспити він склав успішно, але не блискуче. Багато професорів високо оцінювали здібності студента Ейнштейна, але ніхто не захотів допомогти йому продовжити наукову кар'єру. Сам Ейнштейн пізніше згадував:

Я був третій моїми професорами, які не любили мене через мою незалежність і закрили мені шлях у науку.

Хоча наступного, 1901 року, Ейнштейн отримав громадянство Швейцарії, але до весни 1902 року було знайти постійне місце роботи - навіть шкільним учителем. Внаслідок відсутності заробітку він буквально голодував, не вживаючи їжі кілька днів поспіль. Це спричинило хворобу печінки, від якої вчений страждав до кінця життя.

Незважаючи на поневіряння, що переслідували його в 1900-1902 роках, Ейнштейн знаходив час для подальшого вивчення фізики. У 1901 році берлінські "Аннали фізики" опублікували його першу статтю "Наслідки теорії капілярності" (Folgerungen aus den Capillaritätserscheinungen), присвячену аналізу сил тяжіння між атомами рідин на основі теорії капілярності.

Подолати труднощі допоміг колишній однокурсник Марсель Гроссман, який рекомендував Ейнштейна на посаду експерта ІІІ класу до Федерального Бюро патентування винаходів (Берн) з окладом 3500 франків на рік (у роки студентства він жив на 100 франків на місяць).

Ейнштейн працював у Бюро патентів з липня 1902 року до жовтня 1909 року, займаючись переважно експертною оцінкою заявок на винаходи. 1903 року він став постійним працівником Бюро. Характер роботи дозволяв Ейнштейну присвячувати вільний час дослідженням у галузі теоретичної фізики.

У жовтні 1902 року Ейнштейн отримав звістку з Італії про хворобу батька; Герман Ейнштейн помер за кілька днів після приїзду сина.

6 січня 1903 року Ейнштейн одружився з двадцятисемирічною Мільовою Маріч. У них народилося троє дітей.

З 1904 року Ейнштейн співпрацював з провідним фізичним журналом Німеччини «Аннали фізики», надаючи для його реферативного застосування анотації нових статей з термодинаміки. Ймовірно, набутий цим авторитет у редакції сприяв його власним публікаціям 1905 року.

1905 - «Рік чудес»

1905 увійшов в історію фізики як «Рік чудес» (лат. Annus Mirabilis). Цього року «Аннали фізики» опублікував три видатні статті Ейнштейна, які започаткували нову наукову революцію:

«До електродинаміки тіл, що рухаються» (нім. Zur Elektrodynamik bewegter Körper). З цієї статті розпочинається теорія відносності. «Про одну евристичну точку зору щодо виникнення і перетворення світла» (нім. Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichts betreffenden heuristischen Gesichtspunkt). Одна з робіт, що заклали фундамент квантової теорії. «Про рух зважених в рідині, що покоїться, частинок, необхідний молекулярно-кінетичною теорією теплоти» (нім. Ейнштейну часто запитували: як йому вдалося створити теорію відносності? Напівжартома, напівсерйозно він відповідав:

Чому я створив теорію відносності? Коли я ставлю собі таке запитання, мені здається, що причина наступного. Нормальна доросла людина взагалі не замислюється над проблемою простору та часу. На його думку, він уже думав про цю проблему у дитинстві. Я ж інтелектуально розвивався так повільно, що простір і час займали мої думки, коли я став уже дорослим. Звичайно, я міг глибше проникати в проблему, ніж дитина з нормальними нахилами.

Спеціальна теорія відносності

Протягом усього XIX століття матеріальним носієм електромагнітних явищ вважалося гіпотетичне середовище – ефір. Однак до початку XX століття з'ясувалося, що властивості цього середовища важко узгодити з класичною фізикою. З одного боку, аберація світла наштовхувала на думку, що ефір абсолютно нерухомий, з іншого - досвід Фізо свідчив на користь гіпотези, що ефір частково захоплюється матерією, що рухається. Досвіди Майкельсона (1881), проте, показали, що ніякого «ефірного вітру» немає.

В 1892 Лоренц і (незалежно від нього) Джордж Френсіс Фіцджеральд припустили, що ефір нерухомий, а довжина будь-якого тіла скорочується в напрямку його руху. Залишалося, проте, відкритим питання, чому довжина скорочується точно такій пропорції, щоб компенсувати «ефірний вітер» і не дати виявити існування ефіру. Одночасно вивчалося питання, за яких перетвореннях координат рівняння Максвелла інваріантні. Правильні формули вперше виписали Лармор (1900) та Пуанкаре (1905), останній довів їх групові властивості та запропонував назвати перетвореннями Лоренца.

Пуанкаре також дав узагальнене формулювання принципу відносності, що охоплює електродинаміку. Тим не менш, він продовжував визнавати ефір, хоча дотримувався думки, що його ніколи не вдасться виявити. У доповіді на фізичному конгресі (1900) Пуанкаре вперше висловлює думку, що одночасність подій не абсолютна, а є умовною угодою («конвенцію»). Було також висловлено припущення про граничність швидкості світла. Таким чином, на початку XX століття існували дві несумісні кінематики: класична, з перетвореннями Галілея, та електромагнітна, з перетвореннями Лоренца.

Ейнштейн, розмірковуючи на ці теми значною мірою незалежно, припустив, що перша є наближеним випадком другої для малих швидкостей, а те, що вважалося властивостями ефіру, є насправді проявом об'єктивних властивостей простору і часу. Ейнштейн дійшов висновку, що безглуздо залучати поняття ефіру лише у тому, щоб довести неможливість його спостереження, і що корінь проблеми лежить над динаміці, а глибше - у кінематиці. У згаданій вище основній статті «До електродинаміки рухомих тіл» він запропонував два постулати: загальний принцип відносності та сталість швидкості світла; з них легко виводяться лоренцеве скорочення, формули перетворення Лоренца, відносність одночасності, непотрібність ефіру, нова формула складання швидкостей, зростання інерції зі швидкістю і т. д. В іншій його статті, яка вийшла в кінці року, з'явилася і формула 2, що визначає зв'язок маси та енергії.

Частина вчених одразу прийняли цю теорію, яка пізніше отримала назву "спеціальна теорія відносності" (СТО); Планк (1906) та сам Ейнштейн (1907) побудували релятивістську динаміку та термодинаміку. Колишній учитель Ейнштейна, Мінковський, 1907 року представив математичну моделькінематики теорії відносності у вигляді геометрії чотиривимірного неевклідова світу та розробив теорію інваріантів цього світу (перші результати в цьому напрямі опублікував Пуанкаре у 1905 році).

Проте чимало вчених визнали «нову фізику» надто революційною. Вона скасовувала ефір, абсолютний простір та абсолютний час, ревізувала механіку Ньютона, яка 200 років служила опорою фізики та незмінно підтверджувалася спостереженнями. Час теоретично відносності тече по-різному в різних системахвідліку, інерція та довжина залежать від швидкості, рух швидше світланеможливо, виникає «парадокс близнюків» - усі ці незвичайні наслідки були неприйнятними для консервативної частини наукової спільноти. Справа ускладнювалася також тим, що СТО не передбачала спочатку ніяких нових ефектів, що спостерігаються, а досліди Вальтера Кауфманна (1905-1909) багато хто тлумачили як спростування наріжного каменю СТО - принципу відносності (цей аспект остаточно прояснився на користь СТО тільки в 1914-1914). Деякі фізики вже після 1905 намагалися розробити альтернативні теорії(наприклад, Рітц в 1908 році), проте пізніше з'ясувалося непереборне розходження цих теорій з експериментом.

Багато відомих фізиків залишилися вірними класичній механіці та концепції ефіру, серед них Лоренц, Дж. Дж. Томсон, Ленард, Лодж, Нернст, Він. При цьому деякі з них (наприклад, сам Лоренц) не відкидали результатів спеціальної теорії відносності, проте інтерпретували їх у дусі теорії Лоренца, воліючи дивитися на просторово-часову концепцію Ейнштейна-Мінковського як суто математичний прийом.

Вирішальним аргументом на користь істинності СТО стали досліди щодо перевірки Загальної теорії відносності (див. нижче). Згодом поступово накопичувалися і досвідчені підтвердженнясамої СТО. На ній засновані квантова теорія поля, теорія прискорювачів, вона враховується при проектуванні та роботі супутникових систем навігації (тут виявилися потрібні навіть виправлення загальної теорії відносності) тощо.

Квантова теорія

Для вирішення проблеми, що увійшла в історію під назвою «Ультрафіолетової катастрофи», та відповідного узгодження теорії з експериментом Макс Планк припустив (1900), що випромінювання світла речовиною відбувається дискретно (неподільними порціями), і енергія випромінюваної порції залежить від частоти світла. Деякий час цю гіпотезу навіть сам її автор розглядав як умовний математичний прийом, проте Ейнштейн у другій з вищезгаданих статей запропонував її узагальнення, що далеко йде, і з успіхом застосував для пояснення властивостей фотоефекту. Ейнштейн висунув тезу, що як випромінювання, а й поширення і поглинання світла дискретні; пізніше ці порції (кванти) отримали назву фотонів. Ця теза дозволила йому пояснити дві загадки фотоефекту: чому фотострум виникав не при будь-якій частоті світла, а тільки починаючи з певного порогу, що залежить тільки від виду металу, а енергія і швидкість електронів, що вилітають, залежали не від інтенсивності світла, а тільки від його частоти. Теорія фотоефекту Ейнштейна з високою точністю відповідала досвідченим даним, що пізніше підтвердили експерименти Міллікена (1916).

Спочатку ці погляди зустріли нерозуміння більшості фізиків, навіть Планка Ейнштейну довелося переконувати у реальності квантів. Поступово, однак, накопичилися досвідчені дані, які переконали скептиків у дискретності електромагнітної енергії. Останню крапку у суперечці поставив ефект Комптона (1923).

У 1907 Ейнштейн опублікував квантову теорію теплоємності (стара теорія при низьких температурах сильно розходилася з експериментом). Пізніше (1912) Дебай, Борн і Карман уточнили теорію теплоємності Ейнштейна, і було досягнуто відмінної згоди з досвідом.

Броунівський рух

У 1827 році Роберт Броун спостерігав під мікроскопом і згодом описав хаотичний рух квіткового пилку, що плавав у воді. Ейнштейн на основі молекулярної теорії розробив статистико-математичну модель подібного руху. На підставі його моделі дифузії можна було, крім іншого, з хорошою точністю оцінити розмір молекул та їх кількість в одиниці обсягу. Одночасно до аналогічних висновків дійшов Смолуховський, чию статтю було опубліковано на кілька місяців пізніше, ніж Ейнштейна. Свої роботи з статистичної механіки, під назвою «Нове визначення розмірів молекул», Ейнштейн представив у Політехнікум як дисертацію і в тому ж 1905 отримав звання доктора філософії (еквівалент кандидата природничих наук) з фізики. Наступного року Ейнштейн розвинув свою теорію у новій статті «До теорії броунівського руху», і надалі неодноразово повертався до цієї теми.

Незабаром (1908) виміри Перрена повністю підтвердили адекватність моделі Ейнштейна, що стало першим експериментальним доказом молекулярно-кінетичної теорії, яка в ті роки зазнавала активних атак з боку позитивістів.

Макс Борн писав (1949): «Я думаю, що ці дослідження Ейнштейна більше, ніж всі інші роботи, переконують фізиків у реальності атомів та молекул, у справедливості теорії теплоти та фундаментальної ролі ймовірності у законах природи». Роботи Ейнштейна з статистичної фізики цитуються навіть частіше, ніж його роботи з теорії відносності. Виведена ним формула для коефіцієнта дифузії та її зв'язку з дисперсією координат виявилася застосовною у самому загальному класізадач: марківські процеси дифузії, електродинаміка тощо.

Пізніше, у статті «До квантової теорії випромінювання» (1917) Ейнштейн, виходячи зі статистичних міркувань, вперше припустив існування нового виду випромінювання, що відбувається під впливом зовнішнього електромагнітного поля (індуковане випромінювання). На початку 1950-х років було запропоновано спосіб посилення світла і радіохвиль, заснований на використанні індукованого випромінювання, а наступні роки воно лягло в основу теорії лазерів.

Берн – Цюріх – Прага – Цюрих – Берлін (1905-1914)

Роботи 1905 року принесли Ейнштейну, хоч і не відразу, всесвітню славу. 30 квітня 1905 р. він направив до університету Цюріха текст своєї докторської дисертації на тему «Нове визначення розмірів молекул». Рецензентами були професори Кляйнер та Буркхард. 15 січня 1906 року він отримав ступінь доктора з фізики. Він переписується і зустрічається з найзнаменитішими фізиками світу, а Планк у Берліні включає теорію відносності до свого навчальний курс. У листах його називають «пан професор», проте ще чотири роки (до жовтня 1909 року) Ейнштейн продовжує службу в Бюро патентів; 1906 року його підвищили на посаді (він став експертом ІІ класу) та додали оклад. У жовтні 1908 року Ейнштейна запросили читати факультатив до Бернського університету, проте без жодної оплати. В 1909 він побував на з'їзді натуралістів у Зальцбурзі, де зібралася еліта німецької фізики, і вперше зустрівся з Планком; за 3 роки листування вони швидко стали близькими друзями та зберегли цю дружбу до кінця життя.

Після з'їзду Ейнштейн нарешті отримав оплачувану посаду екстраординарного професора в Цюріхському університеті (грудень 1909), де викладав геометрію його старий друг Марсель Гроссман. Оплата була невелика, особливо для сім'ї з двома дітьми, і в 1911 році Ейнштейн без вагань прийняв запрошення очолити кафедру фізики у празькому Німецькому університеті. У цей період Ейнштейн продовжує публікацію серії статей з термодинаміки, теорії відносності та квантової теорії. У Празі він активізує дослідження з теорії тяжіння, поставивши за мету створити релятивістську теоріюгравітації та здійснити давню мрію фізиків – виключити з цієї галузі ньютонівську далекодіяльність.

У 1911 році Ейнштейн брав участь у Першому Сольвіївському конгресі (Брюссель), присвяченому квантової фізики. Там відбулася його єдина зустріч із Пуанкаре, який продовжував відкидати теорію відносності, хоча особисто до Ейнштейна ставився з великою повагою.

Через рік Ейнштейн повернувся до Цюріха, де став професором рідного Політехнікуму і читав там лекції з фізики. У 1913 році він відвідав Конгрес дослідників природи у Відні, відвідав там 75-річного Ернста Маха; колись критика Махом ньютонівської механіки справила на Ейнштейна величезне враження та ідейно підготувала до новацій теорії відносності.

Наприкінці 1913 року, за рекомендацією Планка і Нернста, Ейнштейн отримав запрошення очолити фізичний дослідницький інститут, що створюється в Берліні; він також зарахований професором Берлінського університету. Крім близькості до друга Планку ця посада мала ту перевагу, що не зобов'язувала відволікатися на викладання. Він прийняв запрошення, і в передвоєнний 1914 переконаний пацифіст Ейнштейн прибув до Берліна. Мільова з дітьми залишилася в Цюріху, їхня родина розпалася. У лютому 1919 року вони офіційно розлучилися.

Громадянство Швейцарії, нейтральної країни, допомагало Ейнштейну витримувати мілітарний тиск після початку війни. Він не підписував жодних «патріотичних» звернень, навпаки - у співавторстві з фізіологом Георгом Фрідріхом Ніколаї склав антивоєнний «Звернення до європейців» на противагу шовіністичному маніфесту 93-х, а в листі Ромену Роллану писав:

Чи подякують майбутні покоління нашій Європі, в якій три століття найнапруженішої культурної роботи призвели лише до того, що релігійне божевілля змінилося божевіллям націоналістичним? Навіть вчені різних країнповодяться так, ніби в них ампутували мозок.

Загальна теорія відносності (1915)

Ще Декарт оголосив, що всі процеси у Всесвіті пояснюються локальною взаємодією одного виду матерії з іншим, і з погляду науки ця теза близькодії була природною. Проте ньютонівська теорія всесвітнього тяжіння різко суперечила тезі близькодії - в ній сила тяжіння передавалася незрозуміло як через зовсім порожній простір, причому нескінченно швидко. Фактично ньютонівська модель була суто математичної, без будь-якого фізичного змісту. Протягом двох століть робилися спроби виправити становище і позбутися містичного дальнодії, наповнити теорію тяжіння реальним фізичним змістом - тим більше, що після Максвелла гравітація залишилася єдиним у фізиці притулком дальнодії. Особливо незадовільною стала ситуація після затвердження спеціальної теорії відносності, оскільки теорія Ньютона була несумісною з перетвореннями Лоренца. Однак до Ейнштейна виправити становище нікому не вдалося.

Основна ідея Ейнштейна була проста: матеріальним носієм тяжіння є саме простір (точніше, простір-час). Той факт, що гравітацію можна розглядати як прояв властивостей геометрії чотиривимірного неевклідового простору, без залучення додаткових понять, є наслідком того, що всі тіла в полі тяжіння отримують однакове прискорення («принцип еквівалентності» Ейнштейна). Чотиривимірний простір-час при такому підході виявляється не «плоскою та байдужою сценою» для матеріальних процесів, у нього є фізичні атрибути, і в першу чергу – метрика та кривизна, які впливають на ці процеси і залежать від них. Якщо спеціальна теорія відносності - це теорія невикривленого простору, то загальна теорія відносності, за задумом Ейнштейна, мала розглянути більше загальний випадок, простір-час із змінною метрикою (псевдоріманове різноманіття). Причиною викривлення простору-часу є присутність матерії, і що більше її енергія, то викривлення сильніше. Ньютонівська ж теорія тяжіння є наближення нової теорії, яке виходить, якщо враховувати тільки «викривлення часу», тобто зміна тимчасової компоненти метрики (простір у цьому наближенні евклідово). Поширення обурень гравітації, тобто змін метрики під час руху мас, що тяжіють, відбувається з кінцевою швидкістю. Далекодія з цього моменту зникає з фізики.

Математичне оформлення цих ідей було досить трудомістким і зайняло кілька років (1907–1915). Ейнштейну довелося опанувати тензорним аналізом і створити його чотиривимірне псевдоріманове узагальнення; в цьому йому допомогли консультації та спільна робота спочатку з Марселем Гроссманом, який став співавтором перших статей Ейнштейна з тензорної теорії гравітації, а потім і з «королем математиків» тих років, Давидом Гільбертом. У 1915 році рівняння поля загальної теорії відносності Ейнштейна (ОТО), що узагальнюють ньютонівські, були опубліковані майже одночасно в статтях Ейнштейна та Гільберта.

Нова теоріятяжіння передбачила два раніше невідомі фізичні ефекти, цілком підтверджені спостереженнями, а також точно і повністю пояснила вікове усунення перигелія Меркурія, що тривалий час дивувало астрономів. Після цього теорія відносності стала майже загальновизнаним фундаментом сучасної фізики. Окрім астрофізики, ВТО знайшла практичне застосування, Як згадувалося вище, у системах глобального позиціонування (Global Positioning Systems, GPS), де розрахунки координат проводяться з дуже істотними релятивістськими поправками.

Берлін (1915-1921)

У 1915 році у розмові з нідерландським фізиком Вандером де Хаазом Ейнштейн запропонував схему та розрахунок досвіду, який після успішної реалізації отримав назву «ефект Ейнштейна - де Хааза». Результат досвіду надихнув Нільса Бора, який два роки раніше створив планетарну модель атома, оскільки підтвердив, що всередині атомів існують кругові електронні струми, причому електрони на своїх орбітах не випромінюють. Саме ці положення Бор і поклав основою своєї моделі. Крім того, виявилося, що сумарний магнітний моментвиходить удвічі більше за очікуване; Причина цього пояснилася, коли було відкрито спин - свій момент імпульсу електрона.

Після закінчення війни Ейнштейн продовжував роботу в колишніх областях фізики, а також займався новими областями – релятивістською космологією та «Єдиною теорією поля», яка, за його задумом, мала об'єднати гравітацію, електромагнетизм і (бажано) теорію мікросвіту. Перша стаття з космології, «Космологічні міркування загальної теорії відносності», з'явилася 1917 року. Після цього Ейнштейн пережив загадкове «нашестя хвороб» - окрім серйозних проблем із печінкою, виявилася виразка шлунка, потім жовтяниця та загальна слабкість. Кілька місяців він не вставав із ліжка, але продовжував активно працювати. Лише 1920 року хвороби відступили.

У червні 1919 року Ейнштейн одружився зі своєю двоюрідною сестрою з боку матері Ельзе Левенталь (уродженої Ейнштейн) і удочерив двох її дітей. Наприкінці року до них переїхала його тяжкохвора мати Пауліна; вона померла у лютому 1920 року. Судячи з листів, Ейнштейн тяжко переживав її смерть.

Восени 1919 року англійська експедиція Артура Еддінгтона в момент затемнення зафіксувала передбачене Ейнштейном відхилення світла в полі тяжіння Сонця. При цьому виміряне значення відповідало не ньютонівському, а ейнштейнівському закону тяжіння. Сенсаційну новину передрукували газети всієї Європи, хоча суть нової теорії найчастіше викладалася у безсоромно спотвореному вигляді. Слава Ейнштейна досягла небувалих висот.

У травні 1920 року Ейнштейн, разом з іншими членами Берлінської академії наук, був приведений до присяги як державний службовець і за законом став вважатись громадянином Німеччини. Однак швейцарське громадянство він зберіг до кінця життя. У 1920-ті роки, отримуючи звідусіль запрошення, він багато подорожував Європою (за швейцарським паспортом), читав лекції для вчених, студентів та для допитливої ​​публіки. Завітав і до США, де на честь іменитого гостя було прийнято спеціальну вітальну резолюцію Конгресу (1921). Наприкінці 1922 року відвідав Індію, де мав тривале спілкування з Тагором та Китай. Зиму Ейнштейн зустрів у Японії, де його застала новина про присудження Нобелівської премії.

Нобелівська премія (1922)

Ейнштейна неодноразово номінували на Нобелівську премію з фізики. Перша така номінація (за теорію відносності) відбулася, з ініціативи Вільгельма Оствальда, вже 1910 року, проте Нобелівський комітет вважав експериментальні докази теорії відносності недостатніми. Далі висування кандидатури Ейнштейна повторювалася щорічно, крім 1911 та 1915 років. Серед рекомендацій у різні роки були такі найбільші фізики, як Лоренц, Планк, Бор, Він, Хвольсон, де Хааз, Лауе, Зеєман, Камерлінг-Оннес, Адамар, Еддінгтон, Зоммерфельд та Арреніус.

Однак члени Нобелівського комітету довгий час не наважувалися присудити премію автору таких революційних теорій. Зрештою було знайдено дипломатичний вихід: премію за 1921 рік присудили Ейнштейну (у листопаді 1922 року) за теорію фотоефекту, тобто за найбільш безперечну і добре перевірену в експерименті роботу; втім, текст рішення містив нейтральне додавання: «… і інші роботи у сфері теоретичної фізики».

Як я вже повідомив Вам телеграмою, Королівська академіянаук на своєму вчорашньому засіданні прийняла рішення присудити Вам премію з фізики за минулий рік, відзначаючи цим Ваші роботи з теоретичної фізики, зокрема відкриття закону фотоелектричного ефекту, не враховуючи при цьому Ваші роботи з теорії відносності та теорії гравітації, які будуть оцінені після їх підтвердження у майбутньому.

Оскільки Ейнштейн був у від'їзді, премію від його імені прийняв 10 грудня 1922 Рудольф Надольний, посол Німеччини у Швеції. Попередньо він запитав підтвердження, чи Ейнштейн є громадянином Німеччини або Швейцарії; Прусська академія наук офіційно запевнила, що Ейнштейн – німецький підданий, хоча його швейцарське громадянство також визнається дійсним. Відзнаки, що супроводжують премію, Ейнштейн після повернення до Берліна отримав особисто у шведського посла.

Звичайно, традиційну Нобелівську мову (у липні 1923 року) Ейнштейн присвятив теорії відносності.

Берлін (1922-1933)

У 1923 році, завершуючи свою подорож, Ейнштейн виступив в Єрусалимі, де планувалося незабаром (1925) відкрити Єврейський університет.

У 1924 році молодий індійський фізик Шатьєндранат Бозе в короткому листізвернувся до Ейнштейна з проханням допомогти у публікації статті, в якій висував припущення, покладене в основу сучасної квантової статистики. Бозе запропонував розглядати світло як газ із фотонів. Ейнштейн дійшов висновку, що цю статистику можна використовувати для атомів і молекул в цілому. У 1925 Ейнштейн опублікував статтю Бозе в німецькому перекладі, а потім власну статтю, в якій викладав узагальнену модель Бозе, застосовну до систем тотожних частинок з цілим спином, званих бозонами. На підставі цієї квантової статистики, відомої нині як статистика Бозе - Ейнштейна, обидва фізики ще в середині 1920-х років теоретично обґрунтували існування п'ятого агрегатного стану речовини - конденсату Бозе - Ейнштейна.

Суть «конденсату» Бозе - Ейнштейна полягає в переході великої кількості частинок ідеального бозе-газу в стан з нульовим імпульсом при температурах, що наближаються до абсолютного нуля, коли довжина хвилі де Бройля теплового руху частинок і середня відстань між цими частинками зводяться до одного порядку. Починаючи з 1995 року, коли перший подібний конденсат був отриманий в університеті Колорадо, вчені практично довели можливість існування конденсатів Бозе – Ейнштейна з водню, літію, натрію, рубідії та гелію.

Як особистість величезного й загального авторитету, Ейнштейна завжди залучали у роки до різноманітних політичним акціям, де він виступав за соціальну справедливість, за інтернаціоналізм і співробітництво між країнами (див. нижче). У 1923 Ейнштейн брав участь в організації товариства культурних зв'язків «Друзі нової Росії». Неодноразово закликав до роззброєння та об'єднання Європи, до скасування обов'язкової військової служби.

У 1928 році Ейнштейн проводив в останній шлях Лоренца, з яким дуже потоваришував у його останні роки. Саме Лоренц висунув кандидатуру Ейнштейна на Нобелівську премію у 1920 році та підтримав її наступного року.

У 1929 році світ галасливо відзначив 50-річчя Ейнштейна. Ювіляр не взяв участі в урочистостях і втік на своїй віллі поблизу Потсдама, де із захопленням вирощував троянди. Тут він приймав друзів – діячів науки, Тагора, Еммануїла Ласкера, Чарлі Чапліна та інших.

1931 року Ейнштейн знову побував у США. У Пасадені його дуже тепло зустрів Майкельсон, якому лишалося жити чотири місяці. Повернувшись влітку до Берліна, Ейнштейн у виступі перед Фізичним товариством вшанував пам'ять чудового експериментатора, який заклав перший камінь фундаменту теорії відносності.

Крім теоретичних досліджень, Ейнштейну належать і кілька винаходів, у тому числі:

вимірювач дуже малих напруг (разом із Конрадом Габіхтом);
пристрій, який автоматично визначає час експозиції під час зйомки;
оригінальний слуховий апарат;
безшумний холодильник (разом із Сілардом);
гірокомпас.

Приблизно до 1926 року Ейнштейн працював у багатьох областях фізики, від космологічних моделей до дослідження причин річкових звивин. Далі він, за рідкісним винятком, зосереджує зусилля на квантових проблемах та Єдиній теорії поля.

Твердження ейнштейнівських ідей (квантової теорії і особливо теорії відносності) в СРСР було непростим. Частина вчених, особливо наукова молодь, сприйняли нові ідеї з інтересом та розумінням, вже у 1920-ті роки з'явилися перші вітчизняні роботи та навчальні посібникина ці теми. Однак були фізики та філософи, які рішуче заперечили концепції « нової фізики»; серед них особливо активним був А. К. Тімірязєв ​​(син відомого біологаК. А. Тімірязєва), який критикував Ейнштейна ще до революції. Після його статей у журналах «Червона новина» (1921, № 2) і «Під прапором марксизму» (1922, № 4) було критичне зауваження Леніна:

Якщо Тімірязєв ​​у першому номері журналу мав обговорити, що за теорію Ейнштейна, який сам, за словами Тімірязєва, ніякого активного походу проти основ матеріалізму не веде, вхопилася вже величезна маса представників буржуазної інтелігенції всіх країн, то це стосується не одного Ейнштейна, а до цілого ряду, а то й більшості великих перетворювачів природознавства, починаючи з кінця ХІХ століття.

У тому ж 1922 Ейнштейн був обраний іноземним членом-кореспондентом РАН. Проте за 1925-1926 роки Тімірязєв ​​опублікував не менше 10 антирелятивістських статей.

Не прийняв теорію відносності і К. Е. Ціолковський, який відкинув релятивістську космологію та обмеження на швидкість руху, що підривало плани Ціолковського щодо заселення космосу: «Другий висновок його: швидкість не може перевищувати швидкості світла… це ті ж шість днів, нібито вжиті на створення світу.» Проте до кінця життя, мабуть, Ціолковський пом'якшив свою позицію, тому що на рубежі 1920-1930-х років він у низці праць та інтерв'ю згадує релятивістську формулу Ейнштейна E=mc^2 без критичних заперечень. Проте з неможливістю рухатися швидше за світ Ціолковський так ніколи і не змирився.

Хоча в 1930-ті роки критика теорії відносності серед радянських фізиків припинилася, ідеологічна боротьба низки філософів з теорією відносності як «буржуазним мракобіссям» тривала і особливо посилилася після усунення Миколи Бухаріна, вплив якого раніше пом'якшував ідеологічний тиск на науку. Наступна фаза кампанії розпочалася 1950 року; ймовірно, вона була пов'язана з аналогічними за духом тодішніми кампаніями проти генетики (лисенківщина) та кібернетики. Незадовго до того (1948) видавництво «Гостехвидав» випустило переклад книги «Еволюція фізики» Ейнштейна та Інфельда, з великою передмовою під назвою: «Про ідеологічні вади в книзі А. Ейнштейна та Л. Інфельда „Еволюція фізики“». Через 2 роки в журналі «Радянська книга» було вміщено розгромну критику як самої книги (за «ідеалістичний ухил»), так і видавництва, що її випустив (за ідеологічну помилку).

Ця стаття відкрила цілу лавину публікацій, які формально були спрямовані проти філософії Ейнштейна, проте заодно звинувачували в ідеологічних помилках низку великих радянських фізиків - Я. І. Френкеля, С. М. Ритова, Л. І. Мандельштама та інших. Незабаром у журналі «Питання філософії» з'явилася стаття доцента кафедри філософії Ростовського державного університету М. М. Карпова «Про філософські погляди Ейнштейна» (1951), де вченого звинувачували в суб'єктивному ідеалізмі, невірі в нескінченність Всесвіту та інших поступках релігії. У 1952 році була опублікована стаття видного радянського філософа А. А. Максимова, яка таврувала вже не тільки філософію, а й особисто Ейнштейна, «якому буржуазна преса створила рекламу за його численні нападки на матеріалізм, за пропаганду поглядів, що підривають науковий світогляд, науку». Інший видний філософ, І. В. Кузнєцов, у ході кампанії 1952 заявив: «Інтереси фізичної науки наполегливо вимагають глибокої критики і рішучого викриття всієї системи теоретичних поглядів Ейнштейна». Проте критична важливість «атомного проекту» в ті роки, авторитет і рішуча позиція академічного керівництва запобігли розгрому радянської фізики, аналогічний тому, що влаштували генетикам Після смерті Сталіна анти-ейнштейнівська кампанія була швидко згорнута, хоча чимала кількість «порушників Ейнштейна» зустрічається й у наші дні.

Інші міфи

У 1962 році була вперше опублікована логічна головоломка, відома як "Загадка Ейнштейна". Таку назву їй дали, ймовірно, з рекламною метою, тому що немає жодних свідчень того, що Ейнштейн має якесь відношення до цієї загадки. У жодній біографії Ейнштейна вона також не згадується.
У відомої біографіїЕйнштейна стверджується, що 1915 року Ейнштейн нібито брав участь у проектуванні нової моделі військового літака. Це заняття важко узгодити з його пацифістськими переконаннями. Дослідження показало, проте, що Ейнштейн просто обговорював з дрібною авіафірмою одну ідею в галузі аеродинаміки – крило типу «котяча спина» (горб на верхній частині профілю). Ідея виявилася невдалою і, як пізніше висловився Ейнштейн, легковажною; втім, розвиненої теорії польоту тоді ще існувало.
Ейнштейна часто згадують у числі вегетаріанців. Хоча він протягом багатьох років підтримував цей рух, суворої вегетаріанської дієти він почав слідувати лише в 1954 році, приблизно за рік до своєї смерті.
Існує нічим не підтверджена легенда, що перед смертю Ейнштейн спалив свої останні наукові роботи, що містять відкриття потенційно небезпечне для людства. Часто цю тему пов'язують із «Філадельфійським експериментом». Легенда нерідко згадується у різних ЗМІ, на її основі знято фільм «Останнє рівняння» (англ. The Last Equation).

родина

Генеалогічне дерево родини Ейнштейн
Герман Ейнштейн
Пауліна Ейнштейн (Кох)
Майя Ейнштейн
Мільова Маріч
Ельза Ейнштейн
Ганс Альберт Ейнштейн
Едуард Ейнштейн
Лізерл Ейнштейн
Бернард Сізер Ейнштейн
Карл Ейнштейн

Наукова діяльність

перелік наукових публікаційАльберта Ейнштейна
Історія теорії відносності
Історія квантової механіки
Загальна теорія відносності
Парадокс Ейнштейна – Подільського – Розена
Принцип еквівалентності
Угода Ейнштейна
Співвідношення Ейнштейна (молекулярно-кінетична теорія)
Спеціальна теорія відносності
Статистика Бозе - Ейнштейна
Теорія теплоємності Ейнштейна
Рівняння Ейнштейна
Еквівалентність маси та енергії

Фізик-теоретик, один із засновників сучасної теоретичної фізики Альберт Ейнштейн народився 14 березня 1879 року в Ульмі (Німеччина). Його батько, Герман Ейнштейн, був власником фірми, що торгувала електрообладнанням, мати Пауліна Ейнштейн займалася домашнім господарством. У 1880 році сімейство Ейнштейнів перебралося до Мюнхена, де в 1885 році Альберт став учнем католицької. початкової школи. У 1888 році він вступив до Луїтпольдівської гімназії (Luitpold Gymnasium).

1894 року батьки Ейнштейна переїхали до Італії, і Альберт, не отримавши атестата зрілості, незабаром возз'єднався з ними. Свою освіту він продовжив вже у Швейцарії, де з 1895 по 1896 був учнем школи в Арау. У 1896 році Ейнштейн вступив до Вищого технічного училища (Політехнікум) у Цюріху, після закінчення якого мав стати учителем фізики та математики. В 1901 він отримав диплом, а також громадянство Швейцарії (від громадянства Німеччини Ейнштейн відмовився в 1896). Довгий час Ейнштейн було знайти викладацьку посаду й у результаті отримав місце технічного помічника у швейцарському патентному відомстві.

У 1905 році були опубліковані відразу три найважливіші наукові роботи Альберта Ейнштейна, присвячені спеціальній теорії відносності, квантової теорії та броунівському руху. У статті "Чи залежить інерція тіла від вмісту в ньому енергії" Ейнштейн вперше ввів у фізику формулу співвідношення між масою та енергією, а в 1906 записав її у вигляді формули Е = mc2. Вона є основою релятивістського принципу збереження енергії, всієї ядерної енергетики.

На початку 1906 року Ейнштейн отримав ступінь доктора філософії університету Цюріха. При цьому до 1909 він залишався службовцем патентного бюро, поки не був призначений екстраординарним професором теоретичної фізики в університеті Цюріха. В 1911 Ейнштейн став професором Німецького університету в Празі, а в 1914 його призначили директором Інституту фізики кайзера Вільгельма і професором Берлінського університету. Він також став членом академії наук Пруссії.

В 1916 Ейнштейн передбачив явище індукованого (вимушеного) випромінювання атомів, що лежить в основі квантової електроніки. Теорія Ейнштейна про вимушене, впорядковане (когерентне) випромінювання призвела до відкриття лазерів.

У 1917 році Ейнштейн завершив створення загальної теорії відносності, концепції, що обґрунтовує поширення принципу відносності на системи, що рухаються з прискоренням та криволінійно одна щодо одної. Теорія Ейнштейна вперше в науці доводила зв'язок між геометрією простору-часу та розподілом маси у Всесвіті. Нова теорія ґрунтувалася на теорії тяжіння Ньютона.

Хоча і спеціальна, і загальна теорії відносності були надто революційними, щоб здобути негайне визнання, вони незабаром отримали низку підтверджень. Одним із перших було пояснення прецесії орбіти Меркурія, яку не вдавалося повністю зрозуміти в рамках ньютонівської механіки. Під час повного сонячного затемнення в 1919 астрономам вдалося спостерігати зірку, приховану за кромкою Сонця. Це свідчило у тому, що промені світла викривляються під впливом гравітаційного поля Сонця. Всесвітня слава прийшла до Ейнштейна, коли повідомлення про спостереження сонячного затемнення 1919 облетіли весь світ. 1920 року Ейнштейн став запрошеним професором Лейденського університету, а 1922 року удостоївся Нобелівської премії з фізики за відкриття законів фотоефекту та праці з теоретичної фізики. У 1924-1925 роках Ейнштейн зробив великий внесок у розробку квантової статистики Бозе, яка нині називається статистикою Бозе-Ейнштейна.

У 1920-1930-х роках у Німеччині набирав чинності антисемітизм, теорія відносності піддавалася науково необґрунтованим нападкам. В обстановці наклепів і загроз наукова творчість була неможливою, і Ейнштейн залишив Німеччину.

В 1932 Ейнштейн читав лекції в Каліфорнійському технологічному інституті, а з квітня 1933 отримав професуру в Прінстонському інституті вищих досліджень (США), де пропрацював до кінця життя.

Останні 20 років свого життя Ейнштейн розробляв "єдину теорію поля", намагаючись звести докупи теорії гравітаційного та електромагнітного полів. Хоча Ейнштейн не вирішив проблему єдності фізики, головним чином через нерозробленість на той час концепцій елементарних частинок, субатомних структур та реакцій, сама методологія формування "єдиної теорії поля" виразно виявила свою значущість у створенні сучасної концепції уніфікації фізики.

Велику увагу Ейнштейн приділяв проблемам етики, гуманізму та пацифізму. Він розвинув концепцію етики вченого, його відповідальності перед людством за долі відкриття. Етико-гуманістичні ідеали Ейнштейна реалізувалися у його громадської діяльності. В 1914 Ейнштейн виступив проти німецьких "патріотів" і в ході першої світової війни підписав антивоєнний маніфест німецьких професорів-пацифістів. У 1919 році Ейнштейн підписав пацифістський маніфест Ромена Роллана і з метою запобігання війнам висунув ідею створення світового уряду.

Коли під час Другої світової війни Ейнштейн отримав інформацію про німецький урановий проект, він, незважаючи на свої пацифістські переконання, разом із Лео Сілардом надіслав президенту США Франкліну Рузвельту листа з описом. можливих наслідківстворення нацистами атомної бомби Лист істотно вплинув на рішення уряду США форсувати розробку атомної зброї.

Після краху нацистської Німеччини Ейнштейн разом з іншими вченими звернувся із закликом до президента США не застосовувати атомну бомбу у війні з Японією.

Це звернення не запобігло трагедії Хіросіми, і Ейнштейн активізував свою пацифістську діяльність, став духовним лідером кампаній боротьби за мир, роззброєння, за заборону атомної зброї, за припинення холодної війни.

Незадовго до смерті він поставив свій підпис під зверненням британського філософа Бертрана Рассела, зверненим до урядів усіх країн, що попереджає їх про небезпеку застосування водневої бомби і закликає до заборони ядерної зброї. Ейнштейн виступав за вільний обмін ідеями та відповідальне використання науки на благо людства.

Крім Нобелівської премії, він був удостоєний багатьох інших нагород, у тому числі медалі Коплі Лондонського королівського товариства (1925), золотої медалі Королівського астрономічного товариства Великобританії та медалі Франкліна Франклінівського інституту (1935). Ейнштейн був почесним доктором багатьох університетів та членом провідних академій наук світу.

Серед численних почестей, наданих Ейнштейну, була пропозиція стати президентом Ізраїлю, що відбулася в 1952 році. Вчений від цієї пропозиції відмовився.

1999 року журнал Time назвав Ейнштейна людиною століття.

Першою дружиною Ейнштейна була Мільова Маріч, його співучниця з Федерального технологічного інституту в Цюріху. Вони одружилися 1903 року, незважаючи на жорстоку протидію його батьків. Від цього шлюбу Ейнштейн мав два сини: Ганс-Альберт (1904-1973) і Едуард (1910-1965). У 1919 році подружжя розлучилося. У тому ж році Ейнштейн одружився зі своєю двоюрідною сестрою Ельзою, вдовою з двома дітьми. Ельза Ейнштейн померла 1936 року.

У години дозвілля Ейнштейн любив музикувати. Він почав вчитися грі на скрипці, коли йому виповнилося шість років, і продовжував грати все життя, іноді в ансамблі з іншими фізиками, наприклад, з Максом Планком, який був чудовим піаністом. Також Ейнштейн захоплювався вітрильним спортом.

Матеріал підготовлений на основі інформації відкритих джерел