Альберт Энштейн (14 марта 1879 — 18 апреля 1955)

 

 

 

 

Альберт Энштейн

 

(14 марта 1879 — 18 апреля 1955)

 

 

 

 

Великий физик

 

• один из основателей современной физической теории; создатель Специальной и Общей теорий относительности; лауреат Нобелевской премии по физике 1921 года; его имя прочно ассоциируется с гениальностью и силой человеческого мышления. Иностранный член-корреспондент РАН (1922), иностранный почётный член АН СССР (1926). Эйнштейн жил в Швейцарии (с 1893), Германии (с 1914) и США (с 1933). Создал специальную (1905) и общую (1907—1916) теории относительности; открыл закон взаимосвязи массы и энергии (см. E=mc2). Автор основополагающих трудов по квантовой теории: ввёл понятие фотона (1905), установил законы фотоэффекта, основной закон фотохимии (закон Эйнштейна), предсказал (1916) индуцированное излучение. Развил статистическую теорию броуновского движения, заложив основы теории флуктуаций, создал квантовую статистику Бозе — Эйнштейна. С 1933 г. работал над проблемами коcмологии и единой теории поля.

 

 

 

 

• Альберт Эйнштейн родился в бедной еврейской семье в немецком городе Ульме 14 марта 1879 года.
• Начальное образование Альберт получил в католической школе Мюнхена. Там ему привили чувство религиозности. Однако вскоре Альберт увлекся чтением научной литературы, и для него больше не существовало никаких авторитетов, кроме Науки.

 

 

 

 

• В гимназии он не был в числе первых учеников (исключение составляли математика и латынь). Укоренившаяся система механического заучивания материала учащимися (которая, как он считал, 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 Павии, близ Милана, куда братья Герман и Якоб перевели свою фирму. Сам Альберт оставался с родственниками в Мюнхене еще 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 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 Аарау (Швейцария), чтобы получить аттестат и повторить поступление.

 

 

 

 

• В кантональной школе Аарау Альберт Эйнштейн посвящал свое 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 стала его женой. В этом же году Эйнштейн отказался от немецкого гражданства. Чтобы получить швейцарское гражданство, нужно было заплатить 1000 швейцарских франков, однако бедственное материальное положение семьи позволило ему сделать это только через 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.

 

 

 

 

Начало научной деятельности 

 

• В 1900 году Эйнштейн закончил 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. Сам Эйнштейн позже вспоминал: Меня четвертовали мои профессора, которые не любили меня из-за моей независимости и закрыли мне путь в науку. 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 голодал, не принимая пищу по несколько дней подряд. Это стало причиной болезни печени, от которой ученый страдал до конца жизни. 
  

 

 

 

 

• Несмотря на сложности, которые преследовали его в 1900 -1902 гг., Эйнштейн находил время для дальнейшего изучения физики. В 1901 г. берлинские «Анналы физики» опубликовали его первую статью «Следствия теории капиллярности» (Folgerungen aus den Capillarit? Tserscheinungen), посвященную анализу силы притяжения между атомами жидкости на основе теории капиллярности. 
  Преодолеть трудности помог бывший однокурсник Марсель Гроссман, рекомендовавший Эйнштейна на должность эксперта III класса в Федеральное Бюро патентования изобретений (Берн) с окладом 3 500 франков в год (в годы студенчества он жил на 100 франков в месяц). 
  

 

 

 

 

• Эйнштейн работал в Бюро патентов с июля 1902 по октябрь 1909, 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.

 

 

 

 

1905 - «Год чудес» 

 

•  
    
  1905 год вошел в историю физики как «Год чудес». В этом году «Анналы физики», ведущий физический журнал Германии, опубликовал три выдающиеся статьи Эйнштейна, положившие начало новой научной революции: 
   
    
  1. «К электродинамике движущихся тел». С этой статьи начинается теория относительности. 
   
   2. «Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света». Одна из работ, заложивших фундамент квантовой теории. 
   
    
  3. «О движении взвешенных в спокойной жидкости частиц» - работа, посвященная броуновскому движению, что существенно повлияло на статистическую физику.

 

 

 

 

• Работы 1905 года принесли Эйнштейну, хотя и не сразу, всемирную славу. Он переписывается и встречается с самыми знаменитыми физиками мира, а Планк в Берлине включает теорию относительности в свой учебный курс. В письмах его называют "господин профессор", однако еще четыре года (до октября 1909 года) Эйнштейн продолжает службу в Бюро патентов; в 1906 году его повысили в должности (он стал экспертом II класса) и увеличили плату. В октябре 1908 года Эйнштейна пригласили читать факультатив в Бернском университете, однако без какой-либо оплаты. В 1909 году он побывал на съезде естествоиспытателей 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), где преподавал геометрию его старый друг Марсель Гроссман. Оплата была небольшой, особенно для семьи с двумя детьми, и в 1911 году Эйнштейн без колебаний согласился 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 сферы ньютоновское дальнодействие.

 

 

 

 

• В 1911 году Эйнштейн принял участие в Первом Сольвеевском конгрессе (Брюссель), посвященном квантовой физике. Там произошла его единственная встреча с Пуанкаре, который продолжал отвергать теорию относительности, хотя лично к Эйнштейну относился с большим уважением.

 

 

 

 

• Спустя год Эйнштейн вернулся в Цюрих, где стал профессором родного Политехникума и читал там лекции по физике. В 1913 году он посетил Конгресс естествоиспытателей в Вене, встретившись там с 75-летним Эрнстом Махом, ранее критика Маха ньютоновской механики произвела на Эйнштейна огромное впечатление и идейно подготовила к новациям теории относительности.

 

 

 

 

• В 1915 году в беседе с голландским физиком Вандером где Хаазе (нидерл. Wander Johannes de Haas) Эйнштейн предложил схему и расчет опыта, который после успешной реализации получил название «эффект Эйнштейна-де Хааза». Результат эксперимента воодушевил Нильса Бора, который двумя годами раньше создал планетарную модель атома, подтвердив, что внутри атомов существуют круговые электронные токи, причем электроны на своих орбитах не излучают. Именно эти положения Бор и положил в основу своей модели. Кроме того, оказалось, что суммарный магнитный момент получается вдвое больше ожидаемого; причина этого выяснилась, когда был открыт спин - собственный момент импульса электрона.

 

 

 

 

•  
  После войны Эйнштейн продолжал работу, а также занимался новыми - 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 общей теории относительности» появилась в 1917 году. После этого Эйнштейн пережил загадочное «нашествие болезней» - кроме серьезных проблем с печенью, обнаружилась язва желудка, а 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 Левенталь (урожденной Эйнштейн, 1876 - 1936) и удочерил двух ее детей. В конце года к ним переехала его тяжелобольная мать Паулина, она умерла в феврале 1920 года. Судя по письмам, Эйнштейн тяжело переживал ее смерть.

 

 

 

 

• Осенью 1919 года английская экспедиция в момент затмения обнаружила предсказанное Эйнштейном отклонение света в поле тяготения Солнца. При этом измеренное значение соответствовало не ньютоновскому, а эйнштейновскому закона тяготения. Сенсационную новость перепечатали газеты всей Европы, хотя суть новой теории чаще всего излагалась в совершенно искаженном виде. Слава Эйнштейна достигла небывалых высот.

 

 

 

 

• В мае 1920 года Эйнштейн, вместе с другими членами Берлинской академии наук, был приведен к присяге как государственный служащий и по закону стал считаться гражданином Германии. Однако швейцарское гражданство он сохранил до конца жизни. В 1920-е годы, получая отовсюду приглашения, он много путешествовал по Европе (по швейцарскому паспорту), читал лекции для ученых, студентов и любознательной публики. Посетил также США, где в его честь была принята специальная приветственная резолюция Конгресса (1921). В конце 1922 года посетил Индию, где имел продолжительное общение с Тагором, и Китай. Зиму Эйнштейн встретил в Японии. В 1923 году выступил в Иерусалиме, где вскоре планировали (1925) открыть Еврейский университет.