Albert Einstein - Anul minune

Albert Einstein

Anul minune

În ciuda faptului că avea o slujbă de zi la biroul de brevete, Einstein și-a petrecut o mare parte din timp dezvoltând propriile sale teorii științifice. Până în 1905, era gata să-și prezinte teoriile lumii. El a publicat patru lucrări științifice în acel an, fiecare acoperind un subiect diferit, într-un jurnal de fizică numit TheAnalele Fizicii. Aceste lucrări au fost inovatoare și au pus bazele fizicii moderne. Această explozie de descoperiri științifice este deseori numită „Anul minune” de către istorici.

Efect fotoelectric și Quanta de lumină

Prima lucrare publicată de Einstein în Anul Miracolului a fost intitulată „Într-un punct de vedere euristic privind producția și transformarea luminii. ' Această lucrare a introdus ideea că lumina nu era o undă continuă, ci era compusă din pachete pe care el le-a numit quanta. Mai târziu, termenul „fotoni” ar fi folosit pentru a descrie particulele mici de lumină ale lui Einstein.

Einstein nu doar a scos această idee din aer, ci a dedus ideea din teoriile științifice actuale și din experimentele conduse de alți fizicieni. Lucrarea lui Max Planck (Constanta lui Planck), precum și lucrările experimentale asupra efectului fotoelectric efectuate de Philipp Lenard au avut un mare impact asupra teoriei lui Einstein.

Desenarea efectului fotoelectric
Efect fotoelectric
Sursa: Wikimedia Commons


Această idee că lumina a existat în cuante a fost inițial respinsă de comunitatea științifică, inclusiv de majoritatea marilor fizicieni ai zilei (chiar și Max Planck a respins această ipoteză). Abia mulți ani mai târziu, în 1919, când experimentele au demonstrat acuratețea teoriei lui Einstein, teoria fotonilor a devenit mai larg acceptată. Când Einstein a primit Premiul Nobel în 1921, lucrarea sa asupra efectului fotoelectric a fost menționată în mod specific. Astăzi, fotonul este o parte fundamentală a fizicii moderne.

Mișcare Browniană

A doua lucrare a lui Einstein în 1905 nu a fost la fel de revoluționară ca prima sa, dar s-a dovedit totuși o etapă importantă în istoria fizicii. Ziarul a fost intitulat „Cu privire la mișcarea particulelor mici suspendate într-un lichid staționar, așa cum este cerut de teoria cinetică moleculară a căldurii. '

În această lucrare, Einstein a folosit mișcarea aleatorie a moleculelor pentru a explica mișcarea Browniană în lichid. Până în acest moment, explicarea mișcării Brownian în lichid a fost un obstacol în efortul de a demonstra existența moleculelor și a atomilor. Folosind fizica statistică, Einstein a reușit să explice cum micile efecte aleatorii ale milioane de molecule minuscule ar putea provoca mișcarea unei particule mai mari (adică mișcarea Browniană). Această lucrare nu numai că a demonstrat existența moleculelor și a atomilor, ci a demonstrat și importanța fizicii statistice în știință.

Graficul colorat al mișcării Brownian
Grafic care prezintă difuzia particulelor browniene
Sursă: Termodinamică statistică nonequilibrium


Relativitate specială

A treia lucrare a lui Einstein din 1905 a fost intitulată „Despre electrodinamica corpurilor în mișcare. ' Această lucrare va deveni ulterior cunoscută sub numele de Teoria relativității speciale a lui Einstein. Această lucrare a introdus schimbări majore în mecanica fizicii pe măsură ce viteza relativă dintre obiecte se apropia de viteza luminii. Rezultatele teoriei lui Einstein au introdus mai multe concepte inovatoare, inclusiv ideea că timpul, masa și spațiul nu sunt constante pentru obiectele care se mișcă la viteze diferite.

În lucrare, Einstein a postulat că viteza luminii, totuși, a fost întotdeauna constantă. Nu s-a schimbat pe baza vitezei relative a observatorului și a sursei de lumină. Apoi a explorat ideea evenimentelor simultane și a concluzionat că evenimentele care au apărut simultan unui observator pot să nu apară simultan altui observator. Spre deosebire de multe lucrări științifice, Einstein și-a explicat noua teorie descriind mai degrabă experimentele gândite decât matematica complexă. El a folosit exemplul persoanei care călătorea într-un tren versus unul care stătea pe peron pentru a ilustra modul în care a funcționat teoria sa.

Einstein a mai susținut că misteriosul „eter” pe care oamenii de știință încercau să-l definească de sute de ani nu exista. Acest lucru poate să nu pară revoluționar astăzi, dar conceptul de „eter” era o idee importantă în fizică la acea vreme. Respingerea ideii de „eter” a fost o afirmație îndrăzneață și a schimbat cursul fizicii.

Portretul lui Hendrik Lorentz
Einstein s-a bazat pe activitatea fizicianului olandez
Hendrik Lorentz în definirea relativității speciale

Sursa: Biblioteca Regală


Echivalența masă-energie

Lucrarea finală a anului Miracol al lui Einstein a fost intitulată „Inerția unui corp depinde de conținutul său de energie?„Această lucrare a introdus una dintre cele mai faimoase ecuații științifice din istorie: E = mcDouă. Această lucrare a folosit câteva dintre conceptele propuse de Einstein în lucrarea sa despre relativitatea specială. A demonstrat că masa unui obiect este măsura conținutului energetic al obiectului. Practic, masa și energia erau același lucru.

Această idee și celebra ecuație a lui Einstein au avut implicații uriașe. Ecuația a demonstrat că chiar și o cantitate mică de masă conținea cantități uriașe de energie. Dacă te uiți la ecuația lui Einstein, vei vedea că energia (E) este egală cu masa (m) de ori pătratul vitezei luminii (c). Viteza luminii (c) este un număr constant și mare (aproximativ 300.000 km / sec sau 186.000 mile / sec). Deci, chiar și o cantitate mică de masă înmulțită cu cDouăva fi multă energie. Această idee a dus în cele din urmă la bomba atomică și la energia nucleară.

Einstein
Faimoasa formulă Einstein E = mc2
Autor: Derek Jensen


Fapt interesant

Einstein și-a prezentat disertația „O nouă determinare a dimensiunilor moleculare'în 1905, obținându-i un doctorat în fizică la Universitatea din Zurich.



Albert Einstein Biografie Cuprins
  1. Prezentare generală
  2. Crescând Einstein
  3. Educație, Biroul de brevete și căsătorie
  4. Anul minune
  5. Teoria relativității generale
  6. Carieră academică și Premiul Nobel
  7. Părăsirea Germaniei și al doilea război mondial
  8. Mai multe descoperiri
  9. Mai târziu Viața și moartea
  10. Citate și bibliografie Albert Einstein
>> Inventatori și oameni de știință

Alți inventatori și oameni de știință:
Alexander Graham Bell
Rachel Carson
George Washington Carver
Francis Crick și James Watson
Marie Curie
Leonardo da Vinci
Thomas Edison
Albert Einstein
Henry Ford
Ben Franklin
Robert Fulton
Galileo
Jane Goodall
Johannes Gutenberg
Stephen Hawking
Antoine Lavoisier
James Naismith
Isaac Newton
Louis Pasteur
Frații Wright


Lucrari citate