|
Эйнштейн (EINSTEIN) Альберт
 (1879
√ 1955) √ физик-теоретик, один из основателей современной физики,
лауреат Нобелевской премии по физике (1922). Почетный доктор многих
университетов и член ведущих академий мира, в частности иностранный
член-корреспондент РАН (1922) и иностранный почетный член АН СССР
(1926).
Заслуги Альберта Эйнштейна перед наукой велики и разнообразны.
Еще в 1910 г. знаменитый немецкий физик Макс Планк сказал: ╚Если
теория Эйнштейна окажется справедливой, на что я рассчитываю, его
следует считать Коперником двадцатого столетия╩. Создал частную
(1905) и общую (1907 √ 1916) теории относительности. Автор основополагающих
трудов по квантовой теории света: ввел понятие фотона (1905), установил
законы фотоэффекта, основной закон фотохимии (закон Эйнштейна),
предсказал (1917) индуцированное излучение. Развил статистическую
теорию броуновского движения, заложив основы теории флуктуаций,
создал квантовую статистику Бозе √ Эйнштейна. С 1933 г. работал
над проблемами космологии и единой теории поля.
Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 г. в Ульме (Германия), но
через год семья переселилась в Мюнхен, где отец Альберта, Герман
Эйнштейн, и дядя Якоб организовали небольшую компанию ╚Электротехническая
фабрика Я.Эйнштейна и К╟╩. Вначале дела компании, занимавшейся усовершенствованием
приборов дугового освещения, электроизмерительной аппаратурой и
генераторами постоянного тока, шли довольно успешно. Но в 90-х гг.
ХХ в., в связи с расширением строительства крупных электроцентралей
и линий дальних электропередач, возник ряд мощных электротехнических
фирм. Надеясь спасти компанию, братья Эйнштейны в 1894 г. перебрались
в Милан, однако через два года, не выдержав конкуренции, компания
прекратила свое существование. Альберт учился в католической народной
школе, а в 10 лет поступил в мюнхенскую гимназию Луитпольда. Среднюю
школу он не окончил. Свои глубокие познания в математике и физике
приобрел путем самообразования. Дядя Якоб уделял много времени маленькому
племяннику. ╚Я помню, например, что теорема Пифагора была мне показана
моим дядей еще до того, как в мои руки попала священная книжечка
по геометрии╩, √ так Эйнштейн в воспоминаниях, относящихся к 1945
г., говорил об учебнике евклидовой геометрии. Часто дядя задавал
мальчику математические задачи, и тот ╚испытывал подлинное счастье,
когда справлялся с ними╩.
В октябре 1895 г., когда его семья переехала в Милан (Италия),
16-летний Эйнштейн пешком отправился из Милана в Цюрих, чтобы попасть
в Федеральную высшую техническую школу √ знаменитый Политехникум,
для поступления в который не требовалось свидетельства об окончании
средней школы. Блестяще сдав вступительные экзамены по математике,
физике и химии, он, однако, с треском провалился по другим предметам.
Ректор Политехникума, оценив незаурядные математические способности
Эйнштейна, направил его для подготовки в кантональную школу в Аарау
(в 20 милях к западу от Цюриха), которая в то время считалась одной
из лучших в Швейцарии. Год, проведенный в этой школе, которой руководил
серьезный ученый и прекрасный педагог А.Таухшмид, оказался и очень
полезным и по контрасту с казарменной обстановкой в Пруссии приятным.
И в школе, и в гимназии Альберт приобрел не лучшую репутацию. Чтение
научно-популярных книг породило у юного Эйнштейна, по его собственному
выражению, ╚прямо-таки фантастическое свободомыслие╩. В своих воспоминаниях
М.Борн писал: ╚Уже в ранние годы Эйнштейн показал неукротимую волю
к независимости. Он ненавидел игру в солдаты, потому что это означало
насилие╩. Позже Эйнштейн говорил, что людям, которым доставляет
удовольствие маршировать под звуки марша, головной мозг достался
зря, они вполне могли бы довольствоваться одним спинным.
Получив свидетельство об окончании кантональной школы, он в октябре
1896 г. поступил в Высшее политехническое училище (Политехникум)
в Цюрихе. После окончания Политехникума (1900) молодой дипломированный
преподаватель физики (Эйнштейну шел тогда двадцать второй год) жил
в основном у родителей в Милане и два года не мог найти постоянной
работы. Только в 1902 г. он получил наконец, по рекомендации друзей,
место технического эксперта третьего класса в федеральном Бюро патентов
в Берне. Незадолго до этого Эйнштейн сменил гражданство и стал швейцарским
подданным. Через несколько месяцев после устройства на работу он
женился на своей бывшей цюрихской однокурснице Милеве Марич, родом
из Сербии, которая была на четыре года старше него. В Бюро патентов,
которое Эйнштейн называл ╚светским монастырем╩, он проработал семь
с лишним лет, считая эти годы самыми счастливыми в жизни. Должность
╚патентного служки╩ постоянно занимала его ум различными научными
и техническими вопросами, но оставляла достаточно времени для самостоятельной
творческой работы. Ее результаты к середине ╚счастливых бернских
лет╩ оставили содержание научных статей, которые изменили облик
современной физики, принесли Эйнштейну мировую славу. В 1901 г.
в журнале ╚Анналы физики╩ была опубликована первая самостоятельная
работа Эйнштейна в области теоретической физики. В 1902 г. он опубликовал
работу о капиллярности. Его работа ╚Новое определение размеров молекул╩
была принята в качестве докторской.
В 1905 г. Эйнштейн опубликовал ряд работ, изменивших лицо всей
физики. Одна из них √ о броуновском движении, в которой Эйнштейн
связал движение частиц, наблюдаемое в микроскоп, со столкновениями
этих частиц с невидимыми молекулами и предсказал возможность вычисления
массы и числа молекул, находящихся в данном объеме.
Другая его работа объясняла фотоэлектрический эффект как испускание
электронов металлической поверхностью под действием электромагнитного
излучения в ультрафиолетовом или каком-либо другом диапазоне частот.
Развивая идеи Макса Планка, Эйнштейн предположил, что число выбитых
с поверхности металла электронов равно числу фотонов, связанному
с яркостью света, а скорость (и энергия) этих электронов прямо пропорциональна
частоте излучения. Исходя из своего представления о фотоэффекте,
Эйнштейн предположил также, что свет может вести себя и как волна
и как поток частиц. Правильность предложенной им интерпретации фотоэффекта
была в дальнейшем подтверждена экспериментально, причем не только
для видимого света, но также для рентгеновского и гамма-излучения.
Закон фотоэлектрического эффекта, открытый Эйнштейном, стал основой
фотохимии и позволил объяснить флуоресценцию, фотоионизацию, а также
загадочные вариации удельной теплоемкости твердых тел при различных
температурах.
Следующая работа Эйнштейна √ специальная теория относительности
√ революционизировала все области физики. В основу этой работы были
положены два универсальных допущения: все законы физики одинаково
применимы для любых двух наблюдателей, независимо от того, как они
движутся относительно друг друга свет всегда распространяется в
свободном пространстве с одной и той же скоростью, независимо от
движения его источника. Из принятых допущений последовали следующие
выводы: ни один материальный объект не может двигаться быстрее света
с точки зрения неподвижного наблюдателя, размеры движущегося объекта
сокращаются в направлении движения, а масса объекта возрастает чтобы
скорость света была одинаковой для движущегося и неподвижного наблюдателей,
движущиеся часы должны идти медленнее. Все становится относительным,
в том числе и понятие одновременности. Время становится такой же
относительной переменной, как пространственные координаты. Из других
выводов следовало бы отметить эквивалентность массы и энергии, в
соответствии с которой испускание фотонов света происходит за счет
уменьшения массы источника. Это соотношение блестяще подтвердилось
через сорок лет при расчетах энергии, выделяющейся в момент взрыва
атомной бомбы.
Через десять лет Эйнштейн опубликовал свою общую теорию относительности,
включившую в себя движения как с постоянной, так и с переменной
скоростью. Механика Исаака Ньютона стала частным случаем, удобным
для применения при движениях с малыми скоростями. Эйнштейну пришлось
заменить многие из введенных Ньютоном понятий. Общая теория относительности
Эйнштейна заменила ньютоновскую теорию гравитационного притяжения
тел пространственно-временным математическим описанием того, как
массивные тела влияют на характеристики пространства вокруг себя.
В 1916 г. Эйнштейн ввел в квантовую теорию понятие индуцированного
излучения. Он предположил, что при определенных условиях электроны
в результате возбуждения могут перейти на определенный энергетический
уровень, а затем лавинообразно возвратиться на более низкий с выделением
энергии. Этот процесс впоследствии лег в основу разработки современных
лазеров. Эйнштейн создал квантовую статистику Бозе √ Эйнштейна,
работал над проблемами космологии и единой теории поля.
В 1908 √ 1909 гг. Эйнштейн одновременно со службой в патентном
бюро работал приват-доцентом в Бернском университете. С мая 1909
г. Эйнштейн √ профессор Цюрихского университета, а с начала 1911
г. √ профессор теоретической физики в Пражском университете. Осенью
1912 г. Эйнштейн возглавил кафедру теоретической физики в цюрихском
Политехникуме, где он когда-то учился. Весной 1914 г., после утверждения
действительным членом Прусской академии наук, Эйнштейн переехал
из Цюриха в Берлин. В Берлине с 1914 по 1933 г. занимал должности
профессора Берлинского университета и директора Института физики.
В 1920 г. Эйнштейн стал приглашенным профессором Лейденского университета.
Однако в Германии он подвергался нападкам из-за своих антимилитаристских
взглядов и революционных физических теорий со стороны некоторых
его коллег. Работы Эйнштейна они называли ╚еврейской физикой╩. Эйнштейн
активно поддерживал миротворческие усилия Лиги Наций и был сторонником
сионизма. Когда в 1933 г. Гитлер пришел к власти в Германии, Эйнштейн,
находившийся тогда за рубежом, решил в Германию не возвращаться.
Он обосновался в США и стал профессором физики в новом Институте
фундаментальных исследований в Принстоне. Он продолжал заниматься
вопросами космологии, а также усиленно искал пути построения единой
теории поля, которая бы объединила гравитацию, электромагнетизм
(а возможно, и остальное). И хотя реализовать эту программу ему
не удалось, это не поколебало репутации Эйнштейна как одного из
величайших естествоиспытателей всех времен. В Принстоне Эйнштейн
стал местной достопримечательностью. Его знали как физика с мировым
именем, но для всех он был скромным, приветливым и несколько эксцентричным
человеком, с которым можно было столкнуться прямо на улице. В часы
досуга он любил музицировать. Начав учиться игре на скрипке в шесть
лет, Эйнштейн продолжал играть всю жизнь, иногда в ансамбле с другими
физиками. Ему нравился парусный спорт, который, как он полагал,
необыкновенно способствует размышлениям над физическими проблемами.
Эйнштейн был активным участником антивоенной и антифашистской борьбы
30-х гг.: выступал против фашизма, войны, в 40-е годы √ против применения
ядерного оружия. Будучи убежденным пацифистом,он, тем не менее,
пришел к выводу, что только военная сила способна остановить нацистскую
Германию. В 1940 г. подписал письмо президенту США об опасности
создания ядерного оружия в Германии, которое стимулировало американские
ядерные исследования. Вместе с тем, после разгрома фашистской Германии
Эйнштейн направил Рузвельту письмо, в котором делалась попытка предотвратить
атомную бомбардировку городов Японии. Письмо не дошло до адресата
√ 12 апреля 1945 г., в день неожиданной смерти Рузвельта, оно лежало
непрочитанным на его столе. Незадолго до смерти он поставил свою
подпись под воззванием Бертрана Рассела, призывавшем правительства
всех стран к запрету ядерного оружия. Он призывал к ответственному
использованию достижений науки на благо человечества.
Нобелевская премия по физике за 1921 г. была присуждена Эйнштейну
в ноябре 1922 г. со следующей формулировкой: ╚Премия присуждается
Эйнштейну за открытие закона фотоэлектрического эффекта и за его
работы в области теоретической физики╩. Кроме того, Эйнштейн был
удостоен многих наград, в том числе: медали Копли Лондонского королевского
общества и медали Франклина Франклиновского института. Он был почетным
доктором многих университетов и членом ведущих академий мира. В
1922 г. Эйнштейн был избран иностранным членом-корреспондентом Российской
Академии наук, а в 1926 г. √ иностранным почетным членом Академии
наук СССР. В честь Эйнштейна названы специальная единица энергии,
применяемая в фотохимии, √ ╚Эйнштейн╩ и химический элемент III группы
периодической системы Менделеева √ ╚эйнштейний╩ (Einsteinium, Es).
Будучи последовательным сторонником сионизма, Эйнштейн приложил
немало усилий к созданию Еврейского университета в Иерусалиме в
1925. Он √ один из инициаторов создания государства Израиль. Среди
многочисленных почестей, оказанных ему, было предложение стать президентом
Израиля (1952), от которого он отказался.
Умер Альберт Эйнштейн 18 апреля 1955 г. в Принстоне (США) от аневризмы
аорты. ╚Радость видеть и понимать √ есть самый прекрасный дар природы╩,
√ так говорил великий физик Альберт Эйнштейн.
|
|
