Альберт Эйнштейн подарил миру самые революционные научные идеи XX века, включая знаменитую теорию относительности. Эйнштейн - всемирно признанный гений науки.
Альберт Эйнштейн родился в городе Ульме на юге Германии 14 марта 1879 г. Через год после его рождения семья Эйнштейн переехала в Мюнхен. Отец Эйнштейна вместе со своим братом владел маленькой фирмой, торгующей электротехникой, но в 1894 г. братья решили перевести свою фирму в маленький итальянский городок Павия близ Милана, надеясь, что там дела пойдут лучше. Отец и мать Альберта перебрались в Италию, но сам он ещё некоторое время продолжал учиться в одной из мюнхенских гимназий, оставшись на попечении родственников.
Ничто в детстве Альберта Эйнштейна не предвещало, что он станет научным гением. Он не говорил до 3 лет, а во время учёбы ненавидел строгую школьную дисциплину. Удовольствие ему доставляла лишь игра на скрипке. В 1895 г. Альберт переехал в Италию к отцу с матерью.
Образование Эйнштейн завершал в швейцарском городе Цюрихе. В 1896 г. он поступил в Высшее техническое училище - самое престижное высшее учебное заведение Швейцарии. Альберт выработал свою собственную систему обучения и. вместо того чтобы посещать лекции, самостоятельно изучал труды великих физиков. Из-за этого его недолюбливали профессора. В 1900 году Эйнштейн получил диплом преподавателя физики и математики, но долго не мог найти постоянное место работы - хотя бы школьного учителя. Наконец, в 1902 г. он был принят в бернское Федеральное бюро патентования изобретений на должность эксперта третьего класса.
Чудесный год
Работа в бюро патентования не слишком увлекала Эйнштейна, однако она дала ему возможность поправить материальное положение и жениться на бывшей.
Сокурснице Милеве Марич. Кроме того, у Альберта оставалось достаточно свободного времени, чтобы заниматься собственными научными разработками. Ничто, однако, не предвещало того, что случилось в 1905 г. Тогда Эйнштейн представил в ведущий немецкий научный журнал «Анналы физики» сразу несколько статей, каждая из которых стала поворотным моментом в истории науки. Одна из них была посвящена явлению, которое позднее получило название фотоэлектрического эффекта. В ней Эйнштейн излагал собственные представления о явлении, когда воздействие яркого света выбивает из атомов электроны, в результате чего вырабатывается небольшой электрический заряд. Тогда оставалось загадкой, почему этот эффект зависит только от цвета светового воздействия, а не от его интенсивности. Это казалось удивительным, так как предполагалось, что большие волны должны вызывать больший эффект.
Частицы света
Молодой Эйнштейн решил проблему, пойдя вопреки научным представлениям, выработанным за весь XIX век. Считалось, что свет распространяется в виде волн.
А Эйнштейн понял, что фотоэлектрический эффект можно легко объяснить, если рассматривать свет в виде частиц, так как частицы одного размера всегда вызывают одинаковый эффект. Частицы света позже были названы фотонами, и они действительно представляют собой крошечные частицы энергии. В 1900 г. немецкий физик Макс Планк обнаружил, что тепло излучается не равномерным потоком, а исходит порциями, которые он назвал квантами. Но именно Эйнштейн понял, что подобным образом распространяется всё электромагнитное излучение, и что порции энергии представляют собой частицы, как электроны и фотоны. Иными словами, порции энергии и крошечные частицы - это одно и то же.
Вторая статья, написанная Эйнштейном в 1905 г. была посвящена измерению размера молекул. Третья подробно объясняла броуновское движение - беспорядочное движение в воде крошечных частиц, например пылинок, которое можно увидеть под микроскопом.
Эйнштейн выдвинул предположение, что движение пылинок вызывается столкновениями с движущимися атомами, и представил математические расчёты, подтверждающие это. Это стало важным доказательством реальности атомов и молекул, что тогда всё ещё оспаривалось некоторыми учёными. Но главной работой Альберта Эйнштейна в 1905 г. оказалась специальная теория относительности.
Специальная теория относительности
В 1887 г. знаменитый эксперимент Альберта Майкельсона и Эдварда Морли показал, что свет всегда движется с одинаковой скоростью, независимо от способа измерения, Это разочаровало учёных, поскольку разрушало одну из теорий относительно световых волн.
Но у Эйнштейна на этот счёт было собственное мнение.
Обычно скорость измеряется по отношению к чему-то. Например, если тебе нужно определить скорость, с которой ты бежишь, то ты измеряешь её относительно земли под ногами, которая кажется неподвижной, однако вращается вместе с Землёй. Но свет движется с одинаковой скоростью вне зависимости от чего-то другого. И существует только одна его скорость.
Альберт Эйнштейн же рассуждал так. Скорость - это расстояние, проходимое за определённый отрезок времени. Если скорость света неизменна, то время и расстояние должны меняться. Это означало, что время и расстояние - понятия относительные и могут быть не постоянными. Это и называется специальной теорией относительности Эйнштейна.
Мир относительности
Значимость этого утверждения Эйнштейна трудно переоценить. Оно перевернуло все прежние представления о пространстве и времени, расстоянии и скорости и заставило учёных взглянуть на них абсолютно по-новому. Насколько это оказалось важным, особенно стало понятно, когда астрономия, на вооружение которой пришли радиотелескопы, ещё больше раздвинула представления учёных о пространстве.
Правда, к событиям повседневной жизни специальная теория относительности Эйнштейна практически неприменима, но с объектами, передвигающимися со скоростью света, должны происходить удивительные вещи.
Эйнштейн показал, исходя из законов движения Ньютона, что для объектов, перемещающихся со скоростью света или около того, время, похоже, расширяется - оно растягивается и идёт медленнее, а расстояния - сокращаются. А сами объекты становятся тяжелее. Этот факт Эйнштейн и назвал относительностью.
Чудесное уравнение
Выдвинув специальную теорию относительности. Эйнштейн продолжал размышлять над проблемой. Он уже показал, что, как только скорость движения объекта приближается к скорости света, масса этого объекта увеличивается. Чтобы «набрать» эту дополнительную массу не снижая скорости, потребовалась бы дополнительная энергия. Любое другое изменение означало бы изменение скорости света, чего, согласно представленным Эйнштейном доказательствам, произойти не может.
Таким образом. Эйнштейн понял, что масса и энергия взаимозаменяемы. И он вывел простое, но ставшее знаменитым уравнение, определяющее эти взаимоотношения: E = ms2. Оно показывает, что E (энергия) равна произведению массы (m) на скорость света (c) в квадрате. Это была выдающаяся идея, легко объясняющая, например, как действует радиация - простым путём превращения массы в энергию. Она доказывала возможность выработки большого количества энергии из малого количества радиоактивного материала. Увеличение массы с помощью скорости света подразумевало, что в массе самого крошечного атома заключена огромная потенциальная энергия. Эта теория использовалась 40 лет спустя, когда была создана первая атомная бомба.
Поначалу выдающиеся теории Эйнштейна не привлекли особого внимания научного мира, и он продолжал работу в Бюро патентования изобретений. Постепенно, однако, его известность росла, и в 1909 г. Эйнштейну была предложена должность доцента в Политехническом университете Цюриха. К тому времени он уже работал над общей теорией относительности.
Общая теория
При разработке общей теории относительности Эйнштейн образно представил луч света, пронизывающий падающий лифт. Луч доходит до дальней стенки лифта немного выше, по сравнению с передней, потому что лифт снижается по мере того, как луч пересекает его, и луч света немного изгибается вверх. Исходя из специальной теории относительности. Эйнштейн предположил, что на самом деле луч не изгибается, а это только кажется так, потому что пространство и время искажено силой, которая тянет лифт вниз.
Благодаря такому предположению, Эйнштейн построил великую научную теорию. Когда Ньютон вывел закон всемирного тяготения, он смог показать только математическую реальность - то, что объекты определённой массы ускоряются при определённой, предсказуемой скорости. Но он не показал, как это работает. Наглядно это удалось сделать Эйнштейну. Учёный показал, что сила тяжести - это всего лишь искажение в пространстве и времени. Масса создаёт эффект, известный как сила тяжести, путём искажения пространства и времени вокруг неё.
И чем больше масса, тем больше искажение. Это означает, что планеты вращаются вокруг Солнца не потому, что на них воздействует какая-то загадочная сила, а просто потому, что пространство и время вокруг Солнца искажены, и планеты вращаются вокруг него, как мяч внутри воронки.
Теории Эйнштейна доказывают, что путешествия в космосе невозможны на большей скорости, чем скорость света. Но писатели-фантасты предполагают, что космические корабли будущего смогут «побить» рекорд скорости света, путём растягивания времени и пространства с помощью воображаемых «гиперпространственных» двигателей.
Эйнштейн оказался прав
Когда в 1915 г. Эйнштейн опубликовал свою общую теорию относительности, многие не очень поняли его доказательства. Были и такие, кто счёл их абсурдной выдумкой. Был ли способ доказать утверждения Эйнштейна на практике? Сам он предложил для доказательства своей теории такой путь.
Астрономы должны были зафиксировать небольшой сдвиг в истинном положении отдалённой звезды при прохождении перед ней относительно наблюдателя нашего Солнца. Такой сдвиг показал бы, что лучи света от звезды оказались изогнутыми из-за искажения пространства и времени вблизи Солнца. Поэтому в мае 1919 г. специальные экспедиции отправились в Гвинею и Бразилию, чтобы наблюдать солнечное затмение - это единственное время, когда звёзды можно видеть вблизи Солнца. Возглавлявший эти экспедиции английский астрофизик Артур Эддингтон был убеждённым сторонником столь сложных для понимания теорий Эйнштейна. Однажды учёный Людвиг Сильверстайн сказал ему: «Вы, должно быть, один из тех трёх людей на Земле, кто понимает общую теорию относительности», имея в виду Эйнштейна, себя и Эддингтона. На что Эддингтон ответил ему: «Интересно, а кто же третий?»
Во время затмения астрономам действительно удалось сделать снимки звезды, на которых было показано, как она видимо сдвинулась относительно Солнца - почти так, как предсказал Эйнштейн. Результаты наблюдений были опубликованы во всём мире, и вскоре Эйнштейн оказался самым знаменитым из учёных. Знаменитым был теперь даже его внешний облик - непослушные взъерошенные волосы и опущенные книзу усы.
Сам Эйнштейн был очень удивлён таким вниманием к своей персоне, но оно не мешало ему продолжать работу.
Эйнштейну хотелось найти способ объединить природу электромагнетизма и силы тяжести в одну большую теорию, которая смогла бы объяснить, как работает абсолютно всё - от звёздных галактик до самых маленьких субатомных частиц. До конца своей жизни учёный продолжал трудиться над такой «унифицированной теорией».
По иронии судьбы Эйнштейн стоял у истоков начала квантовой теории, имевшей такое же научное значение, как и теория относительности. Она предполагает, что на субатомном уровне нужно оперировать понятиями порций или квантов энергии. Она доказывает также, что частицы и волны взаимозаменяемы: каждая частица может вести себя как волна, а каждая волна - как частица. Помимо всего квантовая теория показывает, что исследователи не могут точно определить, где находится частица, а только предсказать её возможное местоположение. Поэтому рано или поздно частица может оказаться в неожиданном месте.
Бог не играет в кости
И хотя именно благодаря идеям Эйнштейна относительно взаимоотношений света и атомов квантовая теория получила развитие, сам он её не принимал. Это было не только потому, что, как оказалось. Вселенная подчинялась не одному своду законов, а двум: один - для субатомного мира, а другой - для всего остального. Альберт Эйнштейн отвергал саму неустойчивую природу квантовой теории в целом.
Теории относительности Эйнштейна могли показаться экстраординарными, но они всегда исходили из предположения, что Вселенная ведёт себя определённым образом. Он просто не мог допустить мысль, что Вселенная управляется вероятностью. «Бог не играет в кости» - эту знаменитую фразу Эйнштейна часто цитируют. На самом деле он сказал так: «Кажется сложным заглянуть в карты Бога. Но в то, что он играет в кости и использует «телепатические» методы... я не поверю ни на минуту». Попытки Эйнштейна опровергнуть квантовую теорию всё больше казались учёным ошибочными, однако на деле они привели к главным доказательствам того, что... квантовые эффекты реальны.
В 1920-х гг. Эйнштейн стал проявлять всё больший интерес к политическим проблемам. В 1933 г. он переехал в США, где стал работать в Принстоне. Там он познакомился с выдающимися мыслителями, такими как австрийский психолог Зигмунд Фрейд и индийский писатель Рабиндранат Тагор. Эйнштейна приводило в ужас то, что его идеи были использованы при разработке ядерного оружия, и после Второй мировой войны он стал ярым сторонником идеи формирования мирового правительства, способного прекратить конфликты между государствами. Альберт Эйнштейн умер в апреле 1955 г. в возрасте 76 лет.
Альберт Эйнштейн. Биография и открытия Альберта Эйнштейна
Чтобы понять общую теорию относительности Эйнштейна, представь себе резиновую «простыню». Тяжёлый объект, такой как Солнце (A), делает в ней вмятину. Эта вмятина образно показывает, как сила тяжести искажает пространство и время. Затем сила тяжести действует следующим образом. Любое медленно движущееся тело, проходящее поблизости (например, Земля или другая планета) скатываются в углубление, созданное (A), и двигаются по пути (B) внутри него. Тела, двигающиеся быстрее, будут следовать по более открытой траектории вокруг A, тогда как луч света (C), проходящий на большом отдалении и движущийся намного быстрее, искривится довольно незначительно.
Альберт Эйнштейн был сионистом поневоле. То есть он, конечно, гордился своей еврейскостью и заявлял, что хотя сионистскому предприятию угрожают "фанатичные арабские дикари", новая страна станет "центром культуры для всех евреев, убежищем для самых угнетенных, полем действия для лучших из нас, объединяющим идеалом и способом достижения благополучия евреями всеми мира". В письме в Manchester Guardian в 1929 году он заявлял, что "молодые пионеры, мужчины и женщины выдающегося интеллектуального и нравственного калибра, вытесывают камни и строят дороги под палящими лучами палестинского солнца", и "на выжженной солнцем земле появляются сельскохозяйственные поселения… развивается водоснабжение,… промышленность.. система образования. Кто не поддастся магии таких великих достижений и такой почти нечеловеческой приверженности?"
Однако его похвала сионизма была приправлена некой долей тревоги. Эйнштейн, травмированный антисемитизмом Центральной Европы, прекрасно осознавал потенциал националистических идеологий и движений. С самого начала он восхищался либеральным видением, проповедуемым еврейскими интеллектуалами из Палестины, согласно которому должно было быть создано двунациональное арабо-еврейское государство. Выступая в Нью-Йорке в 1938 году, он говорил: "Мне, скорее, по душе разумное соглашение с арабами на основе сосуществования в мире, чем создание еврейского государства… Мое понимание характера иудаизма заставляет меня сопротивляться созданию еврейского государства с границами, армией… я боюсь, что иудаизму будет нанесен внутренний ущерб".
В 1952 году он отказал премьер-министру Израиля Давиду Бен-Гуриону, когда тот попросил стать его вторым президентом Израиля после смерти Хаима Вейцмана. Эйнштейн заявил, что он не годится для такой должности, но, кроме того, боится, что как президент он будет должен принять на себя моральную ответственность за решения других, решения, которые могут перечить его убеждениям.
Между тем, именно к Эйнштейну летом 1947 года обратились сионистские лидеры в надежде на то, что он может сотворить чудо и убедить Индию поддержать создание еврейского государства, в том числе и на голосовании по этому вопросу в Генеральной ассамблее ООН. Требовалось именно чудо, потому что всемогущий премьер-министр Индии, Джавахарлал Неру, традиционно противился этому. И дело не в том, что он не знал еврейской истории и не сочувствовал еврейским потребностям. "Это одно из чудес истории, что евреи, не имея родины и убежища, угнетаемые и преследуемые сверх всякой меры, часто до смерти, сохраняют свою идентификацию и свое единство на протяжении 2000 лет, - писал он в 1930-х, еще до Холокоста. - Везде, куда бы они не пришли, к ним относились как к нежелательным чужестранцам. Униженные, оскорбленные, измученные пытками и резней… Само слово "еврей" стало ругательным".
Неру знал и признавал, в отличие от арабских критиков сионизма, еврейские корни в Палестине, "святой земле для евреев и в некоторой степени даже для мусульман". Однако, по мнению Неру, "был один маленький недостаток", один "не столь уж незначительный факт", который Британия "пропустила" в Декларации Бальфура в 1917 году в поддержку создания еврейского государства в Палестине: эта страна не была "пустой и незаселенной. Она уже была домом каких-то людей". И местные арабы "боялись, что евреи вырвут кусок хлеба у них изо рта и отберут землю у их крестьян". Если два угнетаемых народа столкнутся в конфликте, это будет "трагедией", утверждал Неру. "Все должны сочувствовать евреям, видя ужасные преследования, которым они подвергаются в Европе…. И можно понять, почему их тянет в Палестину". Но "мы должны помнить, что Палестина это, по сути, арабская страна, и таковой она и должна остаться".
В четырехстраничном письме к Неру, датированном 13 июня 1947 года, Эйнштейн сосредотачивается на моральных и исторических аргументах. Он воздает хвалу конституционной ассамблее Индии, которая только что отменила "неприкасаемость". "Внимание всего мира теперь сосредоточено на проблеме другой группы людей, которые, как и неприкасаемые, на протяжении веков были жертвами преследований и дискриминации" – проблеме евреев. Он призвал Неру "как защитника сил политического и экономического просвещения" поддержать "права древнего народа, корни которого находятся на Востоке". Он призвал к "справедливости и равенству". "Задолго до появления Гитлера я начал поддерживать сионизм, потому что в нем я вижу способ исправить ужасную несправедливость".
И дело не в том, что Эйнштейн поддерживал национальные государства, а в том, что мир разделен на национальные государства, и "еврейский народ – единственный, который на протяжении веков находился в аномальном положении жертв и преследовался как народ, лишенный прав и защиты, которые обычно есть даже у самого немногочисленного народа… Сионизм – это способ покончить с этой дискриминацией. Через возвращение на землю, с которой они связаны тесными историческими связями, еврейский народ пытается избавиться от своего статуса изгнанников".
"Появление Гитлера указало с дикой логикой на все бедственные последствия аномальной ситуации, в которой оказались евреи. Погибли миллионы евреев, потому что на земле не было места, где они могли найти убежище… Выжившие евреи требуют права на жизнь среди своих братьев, на древней земле своих отцов".
Лучшие дня
"Одной из самых необыкновенных черт еврейского восстановления Палестины стало то, что приток еврейских пионеров привел не к переселению и обеднению местного арабского населения, а к его феноменальному увеличению и большему процветанию".
Далее Эйнштейн берет быка за рога, и пишет о "природе арабской оппозиции. Хотя арабы Палестины стали более процветающими с экономической точки зрения, они хотят эксклюзивного национального суверенитета, такого как у арабов Саудовской Аравии, Ирака, Ливана и Сирии. Это легитимное и естественное желание, и справедливость требует его удовлетворения". Однако в конце Первой мировой войны Союзники отдали арабам 99% "крупных незаселенных территорий", освобожденных от турков, для удовлетворения их национальных чаяний, и было создано пять независимых арабских государств. 1% на "земле, откуда они родом", приберегли для евреев. И то, о чем говорится в Декларации Бальфура, "восстанавливает баланс справедливости в истории". Эйнштейн призывает Неру поддержать "славное возрождение, которое началось в Палестине".
Неру ответил 11 июля. Любопытно то, что он начал свое трехстраничное письмо с завуалированного извинения: лидеры стран, "к сожалению", вынуждены проводить политику, которая по сути является эгоистичной политикой. "Каждая страна думает, прежде всего, о собственных интересах… И если международная политика идет вразрез с национальными интересами, тогда можно найти множество причин, по которым нужно отказаться от следования международной политике".
Смысл вышесказанного в том, что индийские национальные интересы требовали выступить против еврейского государства. В то время шла борьба хинди с крупным и мощным мусульманским меньшинством, которое единодушно выступало против сионизма; приближалась битва с Пакистаном, в которой Индии требовалась как можно более широкая внешняя поддержка, в том числе от арабских и мусульманских государств.
"Я признаю, что хотя я глубоко сочувствую евреям, я сочувствую и арабам. Я знаю, что евреи проделали прекрасную работу в Палестине и подняли стандарты жизни, однако меня тревожит один вопрос, - продолжает Неру. – После всех этих примечательных достижений почему они не сумели завоевать расположения арабов? Почему они хотят подчинить арабов против их воли своим требованиям (о разделении и создании еврейского государства)?" Эйнштейну не удалось его убедить.
Сионистские лидеры подготовили набросок ответа. В ответном письме поднимаются те же темы, что и в письме Неру, включая экономические преимущества сионизма и британскую ответственность за продолжающиеся беды (как и в Индии, империалисты всегда использовали принцип "разделяй и властвуй), а также реакционный характер арабских обществ и правителей. В своем письме они обвиняют Абдура Рахмана в том, что он враждебно настроен в отношении сионизма, и просят Неру озвучить хотя бы "вербальное сочувствие". Неясно, был ли этот черновик переправлен Эйнштейну, но, похоже, что Эйнштейн никогда не подписывал его и не отправлял Неру.
Сионисты предприняли последнее усилие для того, чтобы заручиться поддержкой Неру. За два дня до голосования в Генеральной ассамблее ООН Вейцман телеграфировал: "Не можем понять, как Индия может противиться такому справедливому урегулированию". Но бесполезно. 29 ноября Индия проголосовала вместе с мусульманскими странами против разделения Палестины. (Сионисты победили. Им требовалось две трети голосов. Они получили 33 голоса против 13, при 10 воздержавшихся, включая Соединенное Королевство).
Неру восхищался Эйнштейном как гуманистом и ученым. Лично они встретились только раз, 5 ноября 1949 года, в кабинете Эйнштейна в Принстоне. Это была единственная "частная" встреча Неру во время его визита в Соединенные Штаты.
Альберт Эйнштейн (Albert Einstein). Родился 14 марта 1879 года в Ульме, Вюртемберг, Германия - умер 18 апреля 1955 года в Принстоне, Нью-Джерси, США. Физик-теоретик, один из основателей современной теоретической физики, лауреат Нобелевской премии по физике 1921 года, общественный деятель-гуманист. Жил в Германии (1879-1893, 1914-1933), Швейцарии (1893-1914) и США (1933-1955). Почётный доктор около 20 ведущих университетов мира, член многих Академий наук, в том числе иностранный почётный член АН СССР (1926).
Специальная теория относительности (1905). В её рамках - закон взаимосвязи массы и энергии: E=mc^2
Общая теория относительности (1907-1916)
Квантовая теория фотоэффекта
Квантовая теория теплоёмкости
Квантовая статистика Бозе - Эйнштейна
Статистическая теория броуновского движения, заложившая основы теории флуктуаций
Теория индуцированного излучения
Теория рассеяния света на термодинамических флуктуациях в среде.
Он также предсказал «квантовую телепортацию», предсказал и измерил гиромагнитный эффект Эйнштейна - де Хааза.
С 1933 года работал над проблемами космологии и единой теории поля. Активно выступал против войны, против применения ядерного оружия, за гуманизм, уважение прав человека, взаимопонимание между народами.
Эйнштейну принадлежит решающая роль в популяризации и введении в научный оборот новых физических концепций и теорий. В первую очередь это относится к пересмотру понимания физической сущности пространства и времени и к построению новой теории гравитации взамен ньютоновской. Эйнштейн также, вместе с Планком, заложил основы квантовой теории. Эти концепции, многократно подтверждённые экспериментами, образуют фундамент современной физики.
Альберт Эйнштейн
Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 года в южно-германском городе Ульме, в небогатой еврейской семье.
Отец, Герман Эйнштейн (1847-1902), был в это время совладельцем небольшого предприятия по производству перьевой набивки для матрацев и перин. Мать, Паулина Эйнштейн (урождённая Кох, 1858-1920), происходила из семьи состоятельного торговца кукурузой Юлиуса Дерцбахера (в 1842 году он сменил фамилию на Кох) и Йетты Бернхаймер.
Летом 1880 года семья переселилась в Мюнхен, где Герман Эйнштейн вместе с братом Якобом основал небольшую фирму по торговле электрическим оборудованием. В Мюнхене родилась младшая сестра Альберта Мария (Майя, 1881-1951).
Начальное образование Альберт Эйнштейн получил в местной католической школе. По его собственным воспоминаниям, он в детстве пережил состояние глубокой религиозности, которое оборвалось в 12 лет. Через чтение научно-популярных книг он пришёл к убеждению, что многое из того, что изложено в Библии, не может быть правдой, а государство намеренно занимается обманом молодого поколения. Всё это сделало его вольнодумцем и навсегда породило скептическое отношение к авторитетам.
Из детских впечатлений Эйнштейн позже вспоминал как наиболее сильные: компас, «Начала» и (около 1889 года) «Критику чистого разума» . Кроме того, по инициативе матери он с шести лет начал заниматься игрой на скрипке. Увлечение музыкой сохранялось у Эйнштейна на протяжении всей жизни. Уже находясь в США в Принстоне, в 1934 году Альберт Эйнштейн дал благотворительный концерт, где исполнял на скрипке произведения в пользу эмигрировавших из нацистской Германии учёных и деятелей культуры.
В гимназии (ныне Гимназия имени Альберта Эйнштейна в Мюнхене) он не был в числе первых учеников (исключение составляли математика и латынь). Укоренившаяся система механического заучивания материала учащимися (которая, как он позже говорил, наносит вред самому духу учёбы и творческому мышлению), а также авторитарное отношение учителей к ученикам вызывало у Альберта Эйнштейна неприятие, поэтому он часто вступал в споры со своими преподавателями.
В 1894 году Эйнштейны переехали из Мюнхена в итальянский город Павию, близ Милана, куда братья Герман и Якоб перевели свою фирму. Сам Альберт оставался с родственниками в Мюнхене ещё некоторое время, чтобы окончить все шесть классов гимназии. Так и не получив аттестата зрелости, в 1895 году он присоединился к своей семье в Павии.
Осенью 1895 года Альберт Эйнштейн прибыл в Швейцарию, чтобы сдать вступительные экзамены в Высшее техническое училище (Политехникум) в Цюрихе и по окончании обучения стать преподавателем физики. Блестяще проявив себя на экзамене по математике, он в то же время провалил экзамены по ботанике и французскому языку, что не позволило ему поступить в Цюрихский Политехникум. Однако директор училища посоветовал молодому человеку поступить в выпускной класс школы в Арау (Швейцария), чтобы получить аттестат и повторить поступление.
В кантональной школе Арау Альберт Эйнштейн посвящал своё свободное время изучению электромагнитной теории Максвелла. В сентябре 1896 года он успешно сдал все выпускные экзамены в школе, за исключением экзамена по французскому языку, и получил аттестат, а в октябре 1896 года был принят в Политехникум на педагогический факультет. Здесь он подружился с однокурсником, математиком Марселем Гроссманом (1878-1936), а также познакомился с сербской студенткой факультета медицины Милевой Марич (на 4 года старше его), впоследствии ставшей его женой.
В этом же году Эйнштейн отказался от германского гражданства. Чтобы получить швейцарское гражданство , требовалось уплатить 1000 швейцарских франков, однако бедственное материальное положение семьи позволило ему сделать это только спустя 5 лет. Предприятие отца в этом году окончательно разорилось, родители Эйнштейна переехали в Милан, где Герман Эйнштейн, уже без брата, открыл фирму по торговле электрооборудованием.
Стиль и методика преподавания в Политехникуме существенно отличались от закостеневшей и авторитарной германской школы, поэтому дальнейшее обучение давалось юноше легче. У него были первоклассные преподаватели, в том числе замечательный геометр Герман Минковский (его лекции Эйнштейн часто пропускал, о чём потом искренне сожалел) и аналитик Адольф Гурвиц.
В 1900 году Эйнштейн окончил Политехникум, получив диплом преподавателя математики и физики. Экзамены он сдал успешно, но не блестяще. Многие профессора высоко оценивали способности студента Эйнштейна, но никто не захотел помочь ему продолжить научную карьеру.
Хотя в следующем, 1901 году, Эйнштейн получил гражданство Швейцарии, но вплоть до весны 1902 года не мог найти постоянное место работы - даже школьным учителем. Вследствие отсутствия заработка он буквально голодал, не принимая пищу несколько дней подряд. Это стало причиной болезни печени, от которой учёный страдал до конца жизни.
Несмотря на лишения, преследовавшие его в 1900-1902 годах, Эйнштейн находил время для дальнейшего изучения физики.
В 1901 году берлинские «Анналы физики» опубликовали его первую статью «Следствия теории капиллярности» (Folgerungen aus den Capillaritätserscheinungen) , посвящённую анализу сил притяжения между атомами жидкостей на основании теории капиллярности.
Преодолеть трудности помог бывший однокурсник Марсель Гроссман, рекомендовавший Эйнштейна на должность эксперта III класса в Федеральное Бюро патентования изобретений (Берн) с окладом 3500 франков в год (в годы студенчества он жил на 100 франков в месяц).
Эйнштейн работал в Бюро патентов с июля 1902 года по октябрь 1909 года, занимаясь преимущественно экспертной оценкой заявок на изобретения. В 1903 году он стал постоянным работником Бюро. Характер работы позволял Эйнштейну посвящать свободное время исследованиям в области теоретической физики.
В октябре 1902 года Эйнштейн получил известие из Италии о болезни отца. Герман Эйнштейн умер спустя несколько дней после приезда сына. 6 января 1903 года Эйнштейн женился на двадцатисемилетней Милеве Марич. У них родились трое детей.
С 1904 года Эйнштейн сотрудничал с ведущим физическим журналом Германии «Анналы физики», предоставляя для его реферативного приложения аннотации новых статей по термодинамике. Вероятно, приобретённый этим авторитет в редакции содействовал его собственным публикациям 1905 года.
1905 год вошёл в историю физики как «Год чудес» (Annus Mirabilis) . В этом году «Анналы физики» опубликовал три выдающиеся статьи Эйнштейна, положившие начало новой научной революции:
1. «К электродинамике движущихся тел» (нем. Zur Elektrodynamik bewegter Körper). С этой статьи начинается теория относительности.
2. «Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света» (нем. Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichts betreffenden heuristischen Gesichtspunkt). Одна из работ, заложивших фундамент квантовой теории.
3. «О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, требуемом молекулярно-кинетической теорией теплоты» (нем. Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen) - работа, посвящённая броуновскому движению и существенно продвинувшая статистическую физику.
Эйнштейну часто задавали вопрос: как удалось создать теорию относительности? Полушутя, полувсерьёз он отвечал: "Почему именно я создал теорию относительности? Когда я задаю себе такой вопрос, мне кажется, что причина в следующем. Нормальный взрослый человек вообще не задумывается над проблемой пространства и времени. По его мнению, он уже думал об этой проблеме в детстве. Я же развивался интеллектуально так медленно, что пространство и время занимали мои мысли, когда я стал уже взрослым. Естественно, я мог глубже проникать в проблему, чем ребёнок с нормальными наклонностями" .
В 1907 году Эйнштейн опубликовал квантовую теорию теплоёмкости (старая теория при низких температурах сильно расходилась с экспериментом). Позже (1912) Дебай, Борн и Карман уточнили теорию теплоёмкости Эйнштейна, и было достигнуто отличное согласие с опытом.
В 1827 году Роберт Броун наблюдал под микроскопом и впоследствии описал хаотическое движение цветочной пыльцы, плававшей в воде. Эйнштейн, на основе молекулярной теории, разработал статистико-математическую модель подобного движения. На основании его модели диффузии можно было, помимо прочего, с хорошей точностью оценить размер молекул и их количество в единице объёма. Одновременно к аналогичным выводам пришёл Смолуховский, чья статья была опубликована на несколько месяцев позже, чем Эйнштейна.
Свои работы по статистической механике, под названием «Новое определение размеров молекул» , Эйнштейн представил в Политехникум в качестве диссертации и в том же 1905 году получил звание доктора философии (эквивалент кандидата естественных наук) по физике. В следующем году Эйнштейн развил свою теорию в новой статье «К теории броуновского движения», и в дальнейшем неоднократно возвращался к этой теме.
Вскоре (1908) измерения Перрена полностью подтвердили адекватность модели Эйнштейна, что стало первым экспериментальным доказательством молекулярно-кинетической теории, подвергавшейся в те годы активным атакам со стороны позитивистов.
Макс Борн писал (1949): «Я думаю, что эти исследования Эйнштейна больше, чем все другие работы, убеждают физиков в реальности атомов и молекул, в справедливости теории теплоты и фундаментальной роли вероятности в законах природы» . Работы Эйнштейна по статистической физике цитируются даже чаще, чем его работы по теории относительности. Выведенная им формула для коэффициента диффузии и его связи с дисперсией координат оказалась применимой в самом общем классе задач: марковские процессы диффузии, электродинамика и т. п.
Позднее, в статье «К квантовой теории излучения» (1917) Эйнштейн, исходя из статистических соображений, впервые предположил существование нового вида излучения, происходящего под воздействием внешнего электромагнитного поля («индуцированное излучение»). В начале 1950-х годов был предложен способ усиления света и радиоволн, основанный на использовании индуцированного излучения, а в последующие годы оно легло в основу теории лазеров.
Работы 1905 года принесли Эйнштейну, хотя и не сразу, всемирную славу. 30 апреля 1905 он направил в университет Цюриха текст своей докторской диссертации на тему «Новое определение размеров молекул». Рецензентами были профессора Кляйнер и Буркхард.
В 1909 году он побывал на съезде натуралистов в Зальцбурге, где собралась элита немецкой физики, и впервые встретился с Планком. За 3 года переписки они быстро стали близкими друзьями и сохранили эту дружбу до конца жизни.
После съезда Эйнштейн наконец получил оплачиваемую должность экстраординарного профессора в Цюрихском университете (декабрь 1909 года), где преподавал геометрию его старый друг Марсель Гроссман. Оплата была небольшой, особенно для семьи с двумя детьми, и в 1911 году Эйнштейн без колебаний принял приглашение возглавить кафедру физики в пражском Немецком университете.
В этот период Эйнштейн продолжает публикацию серии статей по термодинамике, теории относительности и квантовой теории. В Праге он активизирует исследования по теории тяготения, поставив целью создать релятивистскую теорию гравитации и осуществить давнюю мечту физиков - исключить из этой области ньютоновское дальнодействие.
В 1911 году Эйнштейн участвовал в Первом Сольвеевском конгрессе (Брюссель), посвящённом квантовой физике. Там произошла его единственная встреча с Пуанкаре, который продолжал отвергать теорию относительности, хотя лично к Эйнштейну относился с большим уважением.
В конце 1913 года, по рекомендации Планка и Нернста, Эйнштейн получил приглашение возглавить создаваемый в Берлине физический исследовательский институт; он зачислен также профессором Берлинского университета. Помимо близости к другу Планку эта должность имела то преимущество, что не обязывала отвлекаться на преподавание. Он принял приглашение, и в предвоенный 1914 год убеждённый пацифист Эйнштейн прибыл в Берлин.
Милева с детьми осталась в Цюрихе, их семья распалась. В феврале 1919 года они официально развелись.
Гражданство Швейцарии, нейтральной страны, помогало Эйнштейну выдерживать милитаристское давление после начала войны. Он не подписывал никаких «патриотических» воззваний, напротив - в соавторстве с физиологом Георгом Фридрихом Николаи составил антивоенное «Воззвание к европейцам» в противовес шовинистическому манифесту 93-х, а в письме писал: "Поблагодарят ли будущие поколения нашу Европу, в которой три столетия самой напряжённой культурной работы привели лишь к тому, что религиозное безумие сменилось безумием националистическим? Даже учёные разных стран ведут себя так, словно у них ампутировали мозги" .
В 1915 году в разговоре с нидерландским физиком Вандером де Хаазом Эйнштейн предложил схему и расчёт опыта, который после успешной реализации получил название «эффект Эйнштейна - де Хааза» . Результат опыта воодушевил Нильса Бора, двумя годами ранее создавшего планетарную модель атома, поскольку подтвердил, что внутри атомов существуют круговые электронные токи, причём электроны на своих орбитах не излучают. Именно эти положения Бор и положил в основу своей модели.
Кроме того, обнаружилось, что суммарный магнитный момент получается вдвое больше ожидаемого; причина этого разъяснилась, когда был открыт спин - собственный момент импульса электрона.
По окончании войны Эйнштейн продолжал работу в прежних областях физики, а также занимался новыми областями - релятивистской космологией и «Единой теорией поля», которая, по его замыслу, должна была объединить гравитацию, электромагнетизм и (желательно) теорию микромира. Первая статья по космологии, «Космологические соображения к общей теории относительности», появилась в 1917 году.
После этого Эйнштейн пережил загадочное «нашествие болезней» - кроме серьёзных проблем с печенью, обнаружилась язва желудка, затем желтуха и общая слабость. Несколько месяцев он не вставал с постели, но продолжал активно работать. Только в 1920 году болезни отступили.
В июне 1919 года Эйнштейн женился на своей двоюродной сестре со стороны матери Эльзе Лёвенталь (урождённой Эйнштейн) и удочерил двух её детей. В конце года к ним переехала его тяжелобольная мать Паулина. Она скончалась в феврале 1920 года. Судя по письмам, Эйнштейн тяжело переживал её смерть.
Эльза Эйнштейн
Осенью 1919 года английская экспедиция Артура Эддингтона в момент затмения зафиксировала предсказанное Эйнштейном отклонение света в поле тяготения Солнца. При этом измеренное значение соответствовало не ньютоновскому, а эйнштейновскому закону тяготения. Сенсационную новость перепечатали газеты всей Европы, хотя суть новой теории чаще всего излагалась в беззастенчиво искажённом виде. Слава Эйнштейна достигла небывалых высот.
В мае 1920 года Эйнштейн, вместе с другими членами Берлинской академии наук, был приведён к присяге как государственный служащий и по закону стал считаться гражданином Германии. Однако швейцарское гражданство он сохранил до конца жизни.
Эйнштейна неоднократно номинировали на Нобелевскую премию по физике. Первая такая номинация (за теорию относительности) состоялась, по инициативе Вильгельма Оствальда, уже в 1910 году, однако Нобелевский комитет счёл экспериментальные доказательства теории относительности недостаточными. Далее выдвижение кандидатуры Эйнштейна повторялась ежегодно, кроме 1911 и 1915 годов. Среди рекомендателей в разные годы были такие крупнейшие физики, как Лоренц, Планк, Бор, Вин, Хвольсон, де Хааз, Лауэ, Зееман, Камерлинг-Оннес, Адамар, Эддингтон, Зоммерфельд и Аррениус.
Однако члены Нобелевского комитета долгое время не решались присудить премию автору столь революционных теорий. В конце концов был найден дипломатичный выход: премия за 1921 год была присуждена Эйнштейну (в ноябре 1922 года) за теорию фотоэффекта, то есть за наиболее бесспорную и хорошо проверенную в эксперименте работу; впрочем, текст решения содержал нейтральное добавление: «...и за другие работы в области теоретической физики».
10 ноября 1922 года секретарь Шведской Академии наук Кристофер Ауривиллиус писал Эйнштейну: "Как я уже сообщил Вам телеграммой, Королевская академия наук на своём вчерашнем заседании приняла решение присудить Вам премию по физике за прошедший год, отмечая тем самым Ваши работы по теоретической физике, в частности открытие закона фотоэлектрического эффекта, не учитывая при этом Ваши работы по теории относительности и теории гравитации, которые будут оценены после их подтверждения в будущем" .
Поскольку Эйнштейн был в отъезде, премию от его имени принял 10 декабря 1922 года Рудольф Надольный, посол Германии в Швеции. Предварительно он запросил подтверждения, является ли Эйнштейн гражданином Германии или Швейцарии. Прусская академия наук официально заверила, что Эйнштейн - германский подданный, хотя его швейцарское гражданство также признаётся действительным. Знаки отличия, сопровождающие премию, Эйнштейн по возвращении в Берлин получил лично у шведского посла.
Естественно, традиционную Нобелевскую речь (в июле 1923 года) Эйнштейн посвятил теории относительности.
В 1929 году мир шумно отметил 50-летие Эйнштейна. Юбиляр не принял участия в торжествах и скрылся на своей вилле близ Потсдама, где с увлечением выращивал розы. Здесь он принимал друзей - деятелей науки, Эммануила Ласкера, Чарли Чаплина и других.
Помимо теоретических исследований, Эйнштейну принадлежат и несколько изобретений, в том числе:
измеритель очень малых напряжений (совместно с Конрадом Габихтом)
устройство, автоматически определяющее время экспозиции при фотосъёмке
оригинальный слуховой аппарат
бесшумный холодильник (совместно с Силардом)
гирокомпас.
Примерно до 1926 года Эйнштейн работал в очень многих областях физики, от космологических моделей до исследования причин речных извилин. Далее он, за редким исключением, сосредотачивает усилия на квантовых проблемах и Единой теории поля.
По мере нарастания экономического кризиса в Веймарской Германии усиливалась политическая нестабильность, содействовавшая усилению радикально-националистических и антисемитских настроений. Участились оскорбления и угрозы в адрес Эйнштейна, в одной из листовок даже предлагалась крупная награда (50 000 марок) за его голову. После прихода к власти нацистов все труды Эйнштейна были либо приписаны «арийским» физикам, либо объявлены искажением истинной науки.
В 1933 году Эйнштейну пришлось покинуть Германию, к которой он был очень привязан, навсегда. Вместе с семьёй он выехал в Соединённые Штаты Америки с гостевыми визами. В скором времени в знак протеста против преступлений нацизма он отказался от немецкого гражданства и членства в Прусской и Баварской академиях наук.
После переезда в США Альберт Эйнштейн получил должность профессора физики в недавно созданном Институте перспективных исследований (Принстон, штат Нью-Джерси).
Старший сын, Ганс-Альберт (1904-1973), вскоре последовал за ним (1938) - впоследствии он стал признанным специалистом по гидравлике и профессором Калифорнийского университета (1947). Младший сын Эйнштейна, Эдуард (1910-1965), около 1930 года заболел тяжёлой формой шизофрении и закончил свои дни в цюрихской психиатрической лечебнице. Двоюродная сестра Эйнштейна, Лина, погибла в Освенциме, другая сестра, Берта Дрейфус, умерла в концлагере Терезиенштадт.
В США Эйнштейн мгновенно превратился в одного из самых известных и уважаемых людей страны, получив репутацию гениальнейшего учёного в истории, а также олицетворения образа «рассеянного профессора» и интеллектуальных возможностей человека вообще. В январе следующего, 1934 года он был приглашён в Белый дом к президенту Франклину Рузвельту, имел с ним сердечную беседу и даже провёл там ночь. Ежедневно Эйнштейн получал сотни писем разнообразного содержания, на которые (даже на детские) старался ответить. Будучи естествоиспытателем с мировым именем, он оставался доступным, скромным, нетребовательным и приветливым человеком.
В декабре 1936 года от болезни сердца умерла Эльза; тремя месяцами ранее в Цюрихе скончался Марсель Гроссман. Одиночество Эйнштейна скрашивали сестра Майя, падчерица Марго (дочь Эльзы от первого брака), секретарь Эллен Дюкас, кот Тигр и белый терьер Чико.
К удивлению американцев, Эйнштейн так и не обзавёлся автомобилем и телевизором. Майя после инсульта в 1946 году была частично парализована, и каждый вечер Эйнштейн читал книги своей любимой сестре.
В августе 1939 года Эйнштейн подписался под письмом, написанным по инициативе физика-эмигранта из Венгрии Лео Силарда на имя президента США . Письмо обращало внимание президента на возможность того, что нацистская Германия способна создать атомную бомбу.
После нескольких месяцев размышлений Рузвельт решил серьёзно отнестись к этой угрозе и открыл собственный проект по созданию атомного оружия. Сам Эйнштейн в этих работах участия не принимал. Позже он сожалел о подписанном им письме, понимая, что для нового руководителя США Гарри Трумэна ядерная энергия служит инструментом устрашения. В дальнейшем он критиковал разработку ядерного оружия, его применение в Японии и испытания на атолле Бикини (1954), а свою причастность к ускорению работ над американской ядерной программой считал величайшей трагедией своей жизни. Широкую известность получили его афоризмы: «Мы выиграли войну, но не мир»; «Если третья мировая война будет вестись атомными бомбами, то четвёртая - камнями и палками».
Во время войны Эйнштейн консультировал Военно-морские силы США и способствовал решению различных технических проблем.
В послевоенные годы Эйнштейн стал одним из основателей Пагуошского движения учёных за мир . Хотя его первая конференция проводилась уже после смерти Эйнштейна (1957), но инициатива создания такого движения была выражена в получившем широкую известность Манифесте Рассела - Эйнштейна (написанном совместно с Бертраном Расселом), предупреждавшем также об опасности создания и применения водородной бомбы.
В рамках этого движения Эйнштейн, бывший его председателем, совместно с , Фредериком Жолио-Кюри и другими всемирно известными деятелями науки вёл борьбу против гонки вооружений, создания ядерного и термоядерного оружия.
В сентябре 1947 г. в открытом письме делегациям государств-членов ООН он предлагал реорганизовать Генеральную ассамблею ООН, превратив её в непрерывно работающий мировой парламент, обладающий более широкими полномочиями, чем Совет Безопасности, который (по мнению Эйнштейна) парализован в своих действиях из-за права вето. На что, в ноябре 1947 г. крупнейшие советские учёные (С. И. Вавилов, А. Ф. Иоффе, Н. Н. Семенов, А. А. Фрумкин) в открытом письме высказали несогласие с позицией А. Эйнштейна.
До конца жизни Эйнштейн продолжал работу над исследованием проблем космологии, но главные усилия он направил на создание единой теории поля.
В 1955 году здоровье Эйнштейна резко ухудшилось. Он написал завещание и сказал друзьям: «Свою задачу на Земле я выполнил». Последним его трудом стало незаконченное воззвание с призывом предотвратить ядерную войну.
Падчерица Марго вспоминала о последней встрече с Эйнштейном в больнице: "Он говорил с глубоким спокойствием, о врачах даже с лёгким юмором, и ждал своей кончины, как предстоящего «явления природы». Насколько бесстрашным он был при жизни, настолько тихим и умиротворённым он встретил смерть. Без всякой сентиментальности и без сожалений он покинул этот мир" .
Альберт Эйнштейн умер 18 апреля 1955 года в 1 час 25 минут, на 77-м году жизни в Принстоне от аневризмы аорты.
Перед смертью он произнёс несколько слов по-немецки, но американская медсестра не смогла их потом воспроизвести. Не воспринимая никаких форм культа личности, он запретил пышное погребение с громкими церемониями, для чего пожелал, чтобы место и время захоронения не разглашались. 19 апреля 1955 года без широкой огласки состоялись похороны великого учёного, на которых присутствовало всего 12 самых близких друзей.
Его тело было сожжено в крематории Юинг-Семетери (Ewing Cemetery), а пепел развеян по ветру.
Имя этого ученого знакомо всем. И если его достижения являются неотъемлемой частью школьной программы, то биография Альберта Эйнштейна остается за ее рамками. Это величайший из ученых. Его работы определили развитие современной физики. Кроме того, очень интересной личностью был Альберт Эйнштейн. Краткая биография познакомит вас с достижениями, основными вехами жизненного пути и некоторыми интересными фактами об этом ученом.
Детство
Годы жизни гения - 1879-1955. Биография Альберта Эйнштейна начинается 14 марта 1879 года. Именно тогда он родился в городе Его отцом был небогатый еврейский торговец. Он содержал небольшую мастерскую электротоваров.
Известно, что до трех лет Альберт не говорил, однако проявлял необычайное любопытство уже в ранние годы. Будущему ученому было интересно знать, как устроен мир. Кроме того, с юных лет он проявил способности к математике, мог понимать отвлеченные идеи. В возрасте 12 лет сам, по книгам, изучил Евклидову геометрию Альберт Эйнштейн.
Биография для детей, как мы считаем, непременно должна включать один любопытный факт об Альберте. Известно, что знаменитый ученый в детстве не был вундеркиндом. Более того, окружающие сомневались в его полноценности. Мать Эйнштейна подозревала наличие врожденного уродства у ребенка (дело в том, что у него была большая голова). Будущий гений в школе зарекомендовал себя медлительным, ленивым, замкнутым. Все смеялись над ним. Учителя считали, что он практически ни на что не способен. Школьникам будет очень полезно узнать, каким нелегким было детство такого великого ученого, как Альберт Эйнштейн. Краткая биография для детей должна быть не просто перечислением фактов, но и учить чему-то. В данном случае - толерантности, вере в свои силы. Если ваш ребенок отчаялся и считает себя ни на что не способным, просто расскажите ему о детстве Эйнштейна. Он не сдался, сохранил веру в свои силы, о чем свидетельствует дальнейшая биография Альберта Эйнштейна. Ученый доказал, что способен на многое.
Переезд в Италию
Молодого ученого отталкивали скука и регламентация в мюнхенской школе. В 1894 году из-за деловых неудач семья была вынуждена покинуть Германию. Эйнштейны отправились в Италию, в Милан. Альберт, которому было в это время 15 лет, воспользовался открывшейся возможностью бросить школу. Он провел еще год со своими родителями в Милане. Однако вскоре стало ясно, что Альберт должен определиться в жизни. После окончания средней школы в Швейцарии (в Аррау) биография Альберта Эйнштейна продолжается учебой в Цюрихском политехникуме.
Обучение в Цюрихском политехникуме
Методы обучения в политехникуме ему пришлись не по нраву. Юноша нередко пропускал лекции, посвящая свободное время изучению физики, а также игре на скрипке, которая была любимым инструментом Эйнштейна всю жизнь. Альберту в 1900 году удалось сдать экзамены (он подготовился по записям сокурсника). Так Эйнштейн получил степень. Известно, что профессора были весьма невысокого мнения о выпускнике и не рекомендовали ему в дальнейшем научную карьеру.
Работа в патентном бюро
После получения диплома будущий ученый стал работать в патентном бюро экспертом. Так как оценка технических характеристик занимала у молодого специалиста обычно около 10 минут, у него оставалось много свободного времени. Благодаря этому начал разрабатывать собственные теории Альберт Эйнштейн. Краткая биография и его открытия вскоре стали известны многим.
Три важные работы Эйнштейна
1905 год стал знаменательным в развитии физики. Именно тогда Эйнштейн опубликовал важные работы, которые сыграли выдающуюся роль в истории этой науки в XX веке. Первая из статей была посвящена Ученый сделал важные предсказания по поводу движения частиц, взвешенных в жидкости. Это движение, как отметил он, происходит из-за столкновения молекул. Позднее предсказания ученого подтвердились и опытным путем.
Альберт Эйнштейн, краткая биография и открытия которого только начинаются, вскоре опубликовал вторую работу, посвященную на сей раз фотоэффекту. Альберт высказал гипотезу о природе света, которая была не иначе как революционной. Ученый предположил, что при определенных обстоятельствах можно рассматривать свет как поток фотонов - частиц, энергия которых соотносится с частотой световой волны. Почти все физики тут же согласились с идеей Эйнштейна. Однако для того, чтобы теория фотонов получила признание в квантовой механике, потребовалось 20 лет напряженных усилий теоретиков и экспериментаторов. Но самой революционной работой Эйнштейна стала третья, "К электродинамике движущихся тел". В ней необычайно ясно изложил идеи ЧТО (частной теории относительности) Альберт Эйнштейн. Краткая биография ученого продолжается небольшим рассказом об этой теории.
Частная теория относительности
Она разрушила представления о времени и пространстве, существовавшие в науке еще со времен Ньютона. А. Пуанкаре и Г. А. Лоренц создали ряд положений новой теории, однако лишь Эйнштейн смог ясно сформулировать на физическом языке ее постулаты. Это касается, в первую очередь, а также наличия предела скорости распространения сигнала. И сегодня можно встретить высказывания, что якобы еще до Эйнштейна была создана теория относительности. Однако это неверно, так как в ЧТО формулы (многие из которых действительно вывели Пуанкаре и Лоренц) важны не столько, сколько правильные основания с точки зрения физики. Ведь именно из них вытекают данные формулы. Лишь Альберт Эйнштейн смог раскрыть теорию относительности с точки зрения физического содержания.
Взгляд Эйнштейна на структуру теорий
Общая теория относительности (ОТО)
Альберт Эйнштейн с 1907 по 1915 год работал над новой теорией тяготения, базировавшейся на принципах теории относительности. Извилистым и трудным был путь, приведший Альберта к успеху. Главная идея ОТО, построенной им, заключается в наличии неразрывной связи между геометрией пространства-времени и полем тяготения. Пространство-время при наличии тяготеющих масс, согласно Эйнштейну, становится неевклидовым. У него появляется кривизна, которая тем больше, чем интенсивнее в этой области пространства поле тяготения. Альберт Эйнштейн представил окончательные уравнения ОТО в декабре 1915 года, во время заседания в Берлине Академии наук. Эта теория - вершина творчества Альберта. Она является, по общему мнению, одной из самых красивых в физике.
Затмение 1919 года и его роль в судьбе Эйнштейна
Понимание ОТО, однако, пришло не сразу. Эта теория первые три года интересовала немногих специалистов. Ее поняли лишь некоторые ученые. Однако в 1919 году ситуация резко изменилась. Тогда прямыми наблюдениями удалось проверить одно из парадоксальных предсказаний данной теории - что луч света от далекой звезды искривляется полем тяготения Солнца. Проверку возможно осуществить лишь при полном солнечном затмении. В 1919 году явление можно было наблюдать в тех частях земного шара, где была хорошей погодой. Благодаря этому стало возможным провести точное фотографирование положения звезд в момент затмения. Снаряженная английским астрофизиком Артуром Эддингтоном экспедиция смогла получить информацию, подтвердившую предположение Эйнштейна. Альберт буквально в один день стал знаменитостью мирового масштаба. Слава, обрушившаяся на него, была огромной. На долгое время теория относительности стала предметом дискуссий. Статьями о ней были переполнены газеты всех стран мира. Было издано множество популярных книг, где авторы объясняли обывателям ее суть.
Признание научных кругов, споры Эйнштейна с Бором
Наконец пришло признание и в научных кругах. Эйнштейн в 1921 году получил Нобелевскую премию (хотя и за теорию квантов, а не за ОТО). Его избрали почетным членом целого ряда академий. Мнение Альберта стало одним из наиболее авторитетных во всем мире. Эйнштейн в двадцатые годы много ездил по всему миру. Он участвовал в проводимых международных конференциях по всему миру. Роль этого ученого была особенно важна в дискуссиях, которые развернулись в конце 1920-х годов по вопросам квантовой механики.
Споры и беседы Эйнштейна с Бором по этим проблемам стали знаменитыми. Эйнштейн никак не мог согласиться с тем, что в ряде случаев оперирует лишь вероятностями, а не точными значениями величин. Его не устраивала принципиальная недетерминированность различных законов микромира. Любимым выражением Эйнштейна стала фраза: "Бог не играет в кости!". Однако Альберт в спорах с Бором, по всей видимости, был не прав. Как вы видите, и гении ошибаются, в том числе и Альберт Эйнштейн. Биография и интересные факты о нем дополняются трагедией, которую пережил этот ученый из-за того, что всем свойственно ошибаться.
Трагедия в жизни Эйнштейна
Создателя ОТО в последние 30 лет жизни, к сожалению, была малопродуктивной. Это было связано с тем, что ученый поставил перед собой задачу грандиозной величины. Альберт намеревался создать единую теорию всевозможных взаимодействий. Такая теория, как сейчас ясно, возможна лишь в рамках квантовой механики. В довоенное время, кроме того, было известно очень немного о существовании других взаимодействий, кроме гравитационного и электромагнитного. Титанические усилия Альберта Эйнштейна поэтому завершились ничем. Возможно, это стало одной из самых больших трагедий в его жизни.
Стремление к красоте
Трудно переоценить значение открытий Альберта Эйнштейна в науке. Сегодня практически каждая ветвь современной физики основывается на фундаментальных понятиях теории относительности или квантовой механики. Пожалуй, не менее важна и уверенность, которую вселил Эйнштейн в ученых своими трудами. Он показал, что природа познаваема, показал красоту ее законов. Именно стремление к красоте было смыслом жизни такого великого ученого, как Альберт Эйнштейн. Биография его уже подходит к концу. Жаль, что в рамках одной статьи нельзя охватить всего наследия Альберта. Но о том, как он делал свои открытия, непременно стоит рассказать.
Как Эйнштейн создавал теории
У Эйнштейна был своеобразный способ мышления. Ученый выделял идеи, казавшиеся ему дисгармоничными или неизящными. При этом он исходил главным образом из эстетических критериев. Затем ученый провозглашал общий принцип, восстанавливающий гармонию. И далее он делал прогнозы о том, как поведут себя те или иные физические объекты. Ошеломляющие результаты давал этот подход. Альберт Эйнштейн тренировал умение увидеть проблему с неожиданного ракурса, подняться над ней и найти необычный выход. Когда Эйнштейн попадал в тупик, он играл на скрипке, и внезапно решение всплывало в его голове.
Переезд в США, последние годы жизни
В 1933 году нацисты пришли к власти в Германии. Они сжигали все Семье Альберта пришлось эмигрировать в США. Здесь Эйнштейн работал в Принстоне, в Институте фундаментальных исследований. В 1940 году ученый отказался от немецкого гражданства и официально стал гражданином США. Последние годы он провел в Принстоне, трудился над своей грандиозной теорией. Минуты отдыха он посвящал катанию по озеру на лодке и игре на скрипке. 18 апреля 1955 г. умер Альберт Эйнштейн.
Биография и открытия Альберта до сих пор изучаются многими учеными. Некоторые исследования весьма любопытны. В частности, мозг Альберта после смерти изучали на предмет гениальности, однако не обнаружили ничего исключительного. Это говорит о том, что каждый из нас может стать таким, как Альберт Эйнштейн. Биография, краткое содержание работ и интересные факты об ученом - все это вдохновляет, не правда ли?
Физик-теоретик, один из основателей современной теоретической физики Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 года в Ульме (Германия). Его отец, Герман Эйнштейн, был владельцем фирмы, торговавшей электрооборудованием, мать, Паулина Эйнштейн, занималась домашним хозяйством. В 1880 году семейство Эйнштейнов перебралось в Мюнхен , где в 1885 году Альберт стал учеником католической начальной школы. В 1888 году он поступил в Луитпольдовскую гимназию (Luitpold Gymnasium).
В 1894 году родители Эйнштейна переехали в Италию, и Альберт, не получив аттестата зрелости, вскоре воссоединился с ними. Своё образование он продолжил уже в Швейцарии , где с 1895 года по 1896 год был учеником школы в Арау. В 1896 году Эйнштейн поступил в Высшее техническое училище (Политехникум) в Цюрихе, по окончании которого должен был стать учителем физики и математики. В 1901 году он получил диплом, а также гражданство Швейцарии (от гражданства Германии Эйнштейн отказался в 1896 году). Долгое время Эйнштейн не мог найти преподавательскую должность и в итоге получил место технического ассистента в швейцарском патентном ведомстве.
В 1905 году были опубликованы сразу три важнейшие научные работы Альберта Эйнштейна, посвященные специальной теории относительности, квантовой теории и броуновскому движению. В статье "Зависит ли инерция тела от содержания в нем энергии" Эйнштейн впервые ввел в физику формулу соотношения между массой и энергией, а в 1906 году записал ее в виде формулы Е=mc2. Она лежит в основе релятивистского принципа сохранения энергии, всей ядерной энергетики.
В начале 1906 года Эйнштейн получил степень доктора философии Цюрихского университета. При этом до 1909 года он оставался служащим патентного бюро, пока не был назначен экстраординарным профессором теоретической физики в университете Цюриха. В 1911 году Эйнштейн стал профессором Немецкого университета в Праге, а в 1914 году его назначили директором Института физики кайзера Вильгельма и профессором Берлинского университета. Также он стал членом академии наук Пруссии.
В 1916 году Эйнштейн предсказал явление индуцированного (вынужденного) излучения атомов, лежащее в основе квантовой электроники. Теория Эйнштейна о вынужденном, упорядоченном (когерентном) излучении привела к открытию лазеров.
В 1917 году Эйнштейн завершил создание общей теории относительности, концепции, обосновывающей распространение принципа относительности на системы, двигающиеся с ускорением и криволинейно друг относительно друга. Теория Эйнштейна впервые в науке обосновывала связь между геометрией пространства-времени и распределением массы во Вселенной. Новая теория основывалась на теории тяготения Ньютона.
Хотя и специальная, и общая теории относительности были слишком революционны, чтобы снискать немедленное признание, они вскоре получили ряд подтверждений. Одним из первых было объяснение прецессии орбиты Меркурия, которую не удавалось полностью понять в рамках ньютоновской механики. Во время полного солнечного затмения в 1919 году астрономам удалось наблюдать звезду, скрытую за кромкой Солнца. Это свидетельствовало о том, что лучи света искривляются под действием гравитационного поля Солнца. Всемирная слава пришла к Эйнштейну, когда сообщения о наблюдении солнечного затмения 1919 года облетели весь мир. В 1920 году Эйнштейн стал приглашенным профессором Лейденского университета, а в 1922 году удостоился Нобелевской премии по физике за открытие законов фотоэффекта и труды по теоретической физике. В 1924-1925 годах Эйнштейн внес большой вклад в разработку квантовой статистики Бозе, которая ныне именуется статистикой Бозе-Эйнштейна.
В 1920-1930-х годах в Германии набирал силу антисемитизм, теория относительности подвергалась научно необоснованным нападкам. В обстановке клеветы и угроз научное творчество было невозможно, и Эйнштейн покинул Германию.
В 1932 году Эйнштейн читал лекции в Калифорнийском технологическом институте, а с апреля 1933 года получил профессуру в Принстонском институте высших исследований (США), где проработал до конца жизни.
Последние 20 лет своей жизни Эйнштейн разрабатывал "единую теорию поля", пытаясь свести воедино теории гравитационного и электромагнитного полей. Хотя Эйнштейн не решил проблему единства физики, главным образом из-за неразработанности в то время концепций элементарных частиц, субатомных структур и реакций, сама методология формирования "единой теории поля" отчетливо проявила свою значимость в создании современной концепций унификации физики.
Ученые нашли статью Эйнштейна с альтернативной Большому взрыву теорией Ученые обнаружили ранее неизвестную статью Альберта Эйнштейна, в которой он рассматривает идею, альтернативную общепризнанной сегодня теории Большого взрыва.Большое внимание Эйнштейн уделял проблемам этики, гуманизма и пацифизма. Он развил концепцию этики ученого, его ответственности перед человечеством за судьбы своего открытия. Этико-гуманистические идеалы Эйнштейна реализовались в его общественной деятельности. В 1914 году Эйнштейн выступил против немецких "патриотов" и в ходе первой мировой войны подписал антивоенный манифест немецких профессоров-пацифистов. В 1919 году Эйнштейн подписал пацифистский манифест Ромена Роллана и с целью предотвращения войн выдвинул идею создания мирового правительства.
Когда во время Второй мировой войны Эйнштейн получил информацию о немецком урановом проекте, он, несмотря на свои пацифистские убеждения, вместе с Лео Силардом направил президенту США Франклину Рузвельту письмо с описанием возможных последствий создания нацистами атомной бомбы. Письмо оказало существенное воздействие на решение правительства США форсировать разработку атомного оружия.
После краха нацистской Германии Эйнштейн вместе с другими учеными обратился с призывом к президенту США не применять атомную бомбу в войне с Японией.
Это обращение не предотвратило трагедии Хиросимы, и Эйнштейн активизировал свою пацифистскую деятельность, стал духовным лидером кампаний борьбы за мир, разоружение, за запрет атомного оружия, за прекращение "холодной" войны.
Незадолго до смерти он поставил свою подпись под воззванием британского философа Бертрана Рассела, обращенным к правительствам всех стран, предупреждающим их об опасности применения водородной бомбы и призывающим к запрету ядерного оружия. Эйнштейн выступал за свободный обмен идеями и ответственное использование науки на благо человечества.
Помимо Нобелевской премии, он был удостоен многих других наград, в том числе медали Копли Лондонского королевского общества (1925), золотой медали Королевского астрономического общества Великобритании и медали Франклина Франклиновского института (1935). Эйнштейн был почетным доктором многих университетов и членом ведущих академий наук мира.
Среди многочисленных почестей, оказанных Эйнштейну, было предложение стать президентом Израиля, последовавшее в 1952 году. Ученый от этого предложения отказался.
В 1999 году журнал Time назвал Эйнштейна человеком столетия.
Первой женой Эйнштейна была Милева Марич, его соученица по Федеральному технологическому институту в Цюрихе. Они поженились в 1903 году, несмотря на жестокое противодействие его родителей. От этого брака у Эйнштейна было два сына: Ганс-Альберт (1904-1973) и Эдуард (1910-1965). В 1919 году супруги развелись. В том же году Эйнштейн вступил в брак со своей двоюродной сестрой Эльзой, вдовой с двумя детьми. Эльза Эйнштейн скончалась в 1936 году.
В часы досуга Эйнштейн любил музицировать. Он начал учиться игре на скрипке, когда ему исполнилось шесть лет, и продолжал играть всю жизнь, иногда в ансамбле с другими физиками, например с Максом Планком, который был великолепным пианистом. Также Эйнштейн увлекался парусным спортом.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
