Уверен, что вы хотя бы раз слышали имя Альберт Эйнштейн и наверняка знаете о его огромном вкладе в развитие физики. Относиться к работам этого учёного можно по-разному и кто-то критикует подходы и взгляды на рассматриваемую проблему, но отрицать его гениальность мне кажется точно неправильно.
Самое интересное тут другое - очень многие знают, что есть такой физик Эйнштейн, но больше половины вряд ли сходу скажут чем именно он изменил физику и как повлиял на научную мысль. Ещё кто-то уверенно скажет, что Альберт получил нобелевскую премию за теорию относительности и тоже ошибутся.
На самом деле этот человек гениален своим взглядом на проблему и уникален благодаря подходам, которые, может быть и можно оспорить, но они открыли целый мир для науки. Мир, которого не было раньше. Наибольший вклад Эйнштейна сопоставляется с пятью его самым известными научными публикациями. Про них и побеседуем.
Об электродинамике движущихся тел (1905)
В 1905 году Альберт Эйнштейн опубликовал статью «Об электродинамике движущихся тел», которая буквально перевернула представления о пространстве и времени. До этого физики считали, что существует единое абсолютное время и неподвижный эфир, через который распространяется свет. Эйнштейн предложил отказаться от этих идей и принять два принципа: законы физики одинаковы для всех наблюдателей, а скорость света неизменна независимо от того, движется ли источник или наблюдатель.
Из этих простых постулатов позже родилась специальная теория относительности. В ней время стало растягиваться при высоких скоростях, длины сокращаться, а масса и энергия оказались взаимосвязаны знаменитой формулой E=mc². Эта работа не только объяснила странные явления, которые не укладывались в старую механику, но и заложила основу современной физики - от GPS до ядерной энергетики.
Эйнштейн показал, что привычные представления об абсолютной реальности - лишь приближение. С его статьи началась новая эра науки, в которой пространство и время стали единым гибким континуумом.
К электродинамике движущихся тел. Дополнение (1905)
В этой работе Эйнштейн развивает идеи специальной теории относительности, предложив, собственно говоря, саму формулу зависимости массы от скорости.
Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света (1905)
В 1905 году Эйнштейн опубликовал статью с необычным названием - «Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света».
В ней он предложил идею, которая на тот момент звучала почти дерзко: свет может вести себя не только как волна, но и как поток крошечных квантов энергии - того, что позже назовут фотонами.
Эта гипотеза помогла объяснить загадочный фотоэффект: когда свет освещает металл, он выбивает из него электроны. Классическая волновая теория предсказывала, что яркий свет любой частоты должен выбивать электроны, но эксперименты показывали обратное эффект возникал только при определённой частоте, независимо от яркости. Эйнштейн предположил, что энергия света передаётся порциями, и именно эти «порции» могут выбивать электроны.
Эта работа стала ключом к осознанию квантовой физики. Позже за неё Эйнштейн получил Нобелевскую премию, а сама идея квантов света изменила наше понимание материи и энергии, положив начало технологиям вроде лазеров, солнечных батарей и фотонных сенсоров.
О движении броуновских частиц, требуемом молекулярно-кинетической теорией теплоты (1905)
В своей статье «О движении броуновских частиц, требуемом молекулярно-кинетической теорией теплоты» (1905) Эйнштейн рассмотрел странное явление, известное как броуновское движение.
Учёные давно наблюдали, как крошечные частицы в жидкости двигаются хаотично, словно их кто-то толкает, но не могли объяснить, откуда берётся это беспорядочное движение.
Эйнштейн предложил гениальное решение: частицы сталкиваются с молекулами жидкости, которые находятся в постоянном тепловом движении. На тот момент существование молекул и атомов было ещё не до конца доказано, и эта работа стала одним из решающих аргументов в их пользу.
Он вывел математические уравнения, связывающие скорость хаотического движения частиц с температурой и размерами этих частиц, и показал, как с помощью наблюдений за броуновским движением можно определить число Авогадро или количество молекул в одном моле вещества.
Эта статья стала мостом между теорией и реальностью: она не только подтвердила молекулярную природу материи, но и дала учёным инструмент для измерения невидимого мира. Именно благодаря этой работе физика окончательно убедилась, что атомы - не гипотеза, а реальность.
О влиянии силы тяжести на распространение света (1911)
В статье «О влиянии силы тяжести на распространение света» (1911) Эйнштейн сделал шаг к созданию общей теории относительности. Он предложил революционную идею: гравитация способна изменять не только движение тел, но и сам свет.
Эйнштейн рассчитал, что вблизи массивных объектов, например Солнца, световые лучи должны искривляться под действием гравитационного поля. Кроме того, он предсказал так называемый гравитационный красный сдвиг - явление, при котором свет, поднимаясь из сильного гравитационного поля, теряет энергию и смещается в сторону более длинных волн.
Эти эффекты были тогда лишь теоретическими, но именно они позже стали ключевыми доказательствами правильности общей теории относительности.
Эта работа изменила представление о гравитации: сила тяжести перестала быть просто «притяжением», а стала проявлением искривления пространства и времени. Позже, в 1919 году, предсказанное Эйнштейном отклонение света от звёзд было подтверждено во время солнечного затмения, что принесло его идеям мировое признание.
Вместо итога
Полагаю, что многие из этих тезисов вы встречали в самых разных научно-популярных статьях. Но далеко не всем известен первоисточник этих мыслей. На самом же деле, очень многие идеи современной физики были проработаны именно Эйнштейном. Не стоит тут заблуждаться и полагать, что он сам придумал абсолютно все эти подходы. Однако, он смог систематизировать многие знания и вывести из них нечто основополагающее, доработав идеи. Практически каждый из рассматриваемых тезисов на канале разбирались отдельно.
Не забывайте ставить лайки 👍 и подписываться на канал ✔️, если материал понравился! Так вы увидите больше интересных статей, а моему каналу это поможет развиваться.
