  |
ЭЙНШТЕЙН, АЛЬБЕРТ (Einstein, Albert) (1879–1955) (Фізик-теоретик)
Один з основоположників сучасної фізики. Відомий перш за все як автор теорії відносності. Ейнштейн вніс також значний внесок в створення квантової механіки, розвиток статистичної фізики і космології. Лауреат Нобелівської премії по фізиці 1921 ("за пояснення фотоелектричного ефекту").
Народився 14 березня 1879 в Ульме (Вюртемберг, Німеччина) в сім'ї дрібного комерсанта. Предки Ейнштейна поселилися в Швабії близько 300 років тому, і учений до кінця життя зберіг м'яку південнонімецьку вимову, навіть коли говорив по-англійськи. Вчився в католицькій народній школі в Ульме, потім, після переїзду сім'ї до Мюнхена, в гімназії. Шкільними уроками, проте, віддавав перевагу над самостійним заняттям. Особливо привертали його геометрія і популярні книги по природознавству, і незабаром в точних науках він далеко випередив своїх однолітків. До 16 років Ейнштейн оволодів основами математики, включаючи диференціальне і інтегральне числення. У 1895, не закінчивши гімназію, відправився до Цюріха, де знаходилося Федеральне вище політехнічне училище, що користувалося високою репутацією. Не витримавши екзаменів з сучасних мов і історії, поступив в старший клас кантональної школи в Аарау. Після закінчення школи, в 1896, Ейнштейн став студентом Цюріхського політехнікуму. Тут одним з його вчителів був чудовий математик Герман Мінковській (згодом саме він надав спеціальній теорії відносності закінчену математичну форму), так що Энштейн міг би одержати солідну математичну підготовку, проте велику частину часу він працював у фізичній лабораторії, а в решту часу читав класичні праці Г.Кирхгофа, Дж.Максвелла, Г.Гельмгольца і ін.
Після випускного іспиту в 1900 Ейнштейн протягом двох років не мав постійного місця роботи. Недовгий час він викладав фізику в Шаффгаузені, давав приватні уроки, а потім по рекомендації друзів одержав місце технічного експерта в Швейцарському патентному бюро в Берні. У цьому «світському монастирі» Ейнштейн пропрацював 7 років (1902–1907) і вважав цей час найщасливішим і плідним періодом в своєму житті.
У 1905 в журналі «Аннали фізики» («Annalen der Physik») вийшли роботи Ейнштейна, що принесли йому світову славу. З цього історичного моменту простір і час назавжди перестали бути тим, чим були раніше (спеціальна теорія відносності), квант і атом знайшли реальність (фотоефект і броунівський рух), маса стала однією з форм енергії (E = mc2).
Виходячи із спеціальної теорії відносності, Ейнштейн в тому ж 1905 відкрив закон взаємозв'язку маси і енергії. Його математичним виразом є знаменита формула E = mc2. З неї виходить, що будь-яке перенесення енергії пов'язане з перенесенням маси. Ця формула трактується також як вираз, що описує «перетворення» маси в енергію. Саме на цьому уявленні засновано пояснення т.з. «дефекту маси». У механічних, теплових і електричних процесах він дуже малий і тому залишається непоміченим. На мікрорівні він виявляється в тому, що сума мас складових частин атомного ядра може опинитися більше маси ядра в цілому. Недолік маси перетворюється на енергію зв'язку, необхідну для утримання складових частин. Атомна енергія є не що інше, як маса, що перетворилася на енергію. Принцип еквівалентності маси і енергії дозволив спростити закони збереження. Обидва закони, збереження маси і збереження енергії, що до цього існували роздільно, перетворилися на один загальний закон: для замкнутої матеріальної системи сума маси і енергії залишається незмінною при довільних процесах. Закон Енштейна лежить в основі всієї ядерної фізики.
У 1907 Ейнштейн розповсюдив ідеї квантової теорії на фізичні процеси, не пов'язані з випромінюванням. Розглянувши теплові коливання атомів в твердому тілі і використовуючи ідеї квантової теорії, він пояснив зменшення теплоємності твердих тіл при пониженні температури, розробивши першу квантову теорію теплоємності. Ця робота допомогла В.Нернсту сформулювати третій початок термодинаміки.
В кінці 1909 Ейнштейн одержав місце екстраординарного професора теоретичної фізики Цюріхського університету. Тут він викладав тільки три семестри, потім послідувало почесне запрошення на кафедру теоретичної фізики Німецького університету в Празі, де довгі роки працював Э.Мах. Празький період відмічений новими науковими досягненнями ученого. Виходячи з свого принципу відносності, він в 1911 в статті Про вплив сили тяжіння на розповсюдження світла (ber den Einfluss der Schwerkraft auf die Ausbreitung des Lichtes) заклав основи релятивістської теорії тяжіння, висловивши думку, що світлові промені, що випускаються зірками і що проходять поблизу Сонця, повинні згинатися біля його поверхні. Таким чином, припускалося, що світло володіє інерцією і в полі тяжіння Сонця повинне відчувати сильну гравітаційну дію. Ейнштейн запропонував перевірити це теоретичне міркування за допомогою астрономічних спостережень і вимірювань під час найближчого сонячного затемнення. Провести таку перевірку вдалося тільки в 1919. Це зробила англійська експедиція під керівництвом астрофізика Эддінгтона. Одержані нею результати повністю підтвердили виведення Ейнштейна.
Влітку 1912 Ейнштейн повернувся до Цюріха, де у Вищій технічній школі була створена кафедра математичної фізики. Тут він зайнявся розробкою математичного апарату, необхідного для подальшого розвитку теорії відносності. У цьому йому допомагав його товариш по навчанню Марсель Гросман. Результатом їх спільних зусиль стала праця Проект узагальненої теорії відносності і теорії тяжіння (Entwurf einer verallgemeinerten Relativitatstheorie und Theorie der Gravitation, 1913). Ця робота стала другою, після празької, віхою на шляху до загальної теорії відносності і навчання про гравітацію, які були в основному закінчені в Берліні в 1915.
До Берліна Ейнштейн прибув в квітні 1914, будучи вже членом Академії наук (1913), і приступив до роботи в створеному Гумбольдтом університеті – найбільшому вищому учбовому закладі Німеччини. Тут він провів 19 років – читав лекції, вів семінари, регулярно брав участь в роботі колоквіуму, який під час навчального року раз на тиждень проводився у Фізичному інституті.
|