Меню сайту
Forum: 2/3
Photo: 17
Blog: 1
News: 70
Downloads: 5
Publisher: 14
Guestbook: 16
Статистика
Онлайн всього: 1 Гостей: 1 Користувачів: 0
|
Каталог статей
Альберт Ейнштейн
АЛЬБЕРТ ЭЙНШТЕЙН
(П.Л.Капица)
Фигура Эйнштейна как ученого весьма своеобразна. Хотя его работы в основном относятся к области физи ки, они еще захватывают и ту область, которая прежде называлась «Natural Philosophy ».
С молодости и до конца дней его научное творчество было творчеством ученого мыслителя-одиночки. Каждая его крупная работа являлась логическим решением за дачи, неизменно связанной с актуальной проблемой, ко торая обычно захватывала в широком масштабе астрономию, космогонию, статистическую механику, кванто вую электродинамику. Сила его мышления зиждилась на острых оригинальных логических построениях, при этом математический аппарат, которым он пользовался, был прост и нагляден.
Уже в 17-летнем возрасте у Эйнштейна возник интерес к познанию природы мирового пространства и неослабевал до конца его жизни. Его работа по теории
относительности, пройдя тернистый путь, получила исключительную известность. По окончании в 1900 г. инженерного факультета Цю рихского политехнического института он для заработка поступил работать в патентное бюро в Берне, поскольку не любил педагогической деятельности. Здесь он прове рял патентные заявки. Параллельно вел научную рабо ту, главным образом в области физики.
Среди его работ были и работы по теории относи тельности, которые возникли из интенсивно развивавше гося тогда учения об электромагнитном поле, опиравше гося на уравнения Максвелла. Эти исследования вели такие крупные ученые, как Лоренц, Пуанкаре, Минковский и др. Одно из основных противоречий, которое тут возникало, можно описать следующим простым путем.
Распространение электромагнитных волн до работ Эйнштейна было принято считать происходящим в мировом эфире. При этом, конечно, возникал естественный вопрос: по отношению к чему мировой эфир находится в покое? Если бы этот вопрос можно было решить экспериментально, то открылась бы возможность найти абсо лютную скорость движения в мировом пространстве. Опытные исследования приводили к противоречию. С одной стороны, согласно опытам Физо, мировой эфир движется по отношению к наблюдателю. Знаменитые опыты Майкельсона и Морли приводят к обратным ре зультатам. Это противоречие Эйнштейн решил простым логическим путем. Если мировой эфир одновременно движется и находится в покое, то он, как материальная среда, в природе не существует, поэтому электромагнит ные процессы просто являются свойствами пространства И определяются относительным движением объектов.
Хотя такой подход и внес существенно новое в пони мание электромагнитных процессов, как, например, зави симость массы от скорости, новая интерпретация поня тия времени учеными воспринималась с большим трудом. Эта созданная Эйнштейном теория получила название «теории относительности».
Его еще более крупные работы относились к так на-яыиаемой «общей теории относительности». Эта теория иытекает из закона тяготения, открытого Галилеем, ко торый показал, что все тела падают с одинаковым ускорением Этот закон более точно был проверен Ньюто ном, который показал, что ряд маятников, сделанных из
различных материалов, но одинаковой длины, подвешен-1ШХ в дверном проеме, колеблются синхронно, Теперь, при современной технике, этот закон проверен с коло сальной точностью. Эйнштейн стал рассматривать эту закономерность как основное свойство мирового пространства, на котором он основал вывод уравнения, опре деляющего движение материи в мировом пространстве. Таким путем он находит ряд закономерностей фундамен тального значения, как, например, искривление луча света в поле тяготения, закон эквивалентности массы и энергии.
Интересно, что найденное Эйнштейном решение его основного уравнения, как показал наш математик А. А. Фридман, оказалось некорректным. На самом деле равновесное состояние такого пространства не может быть статичным и осуществимо только при его однород ном расширении или сжатии. Эйнштейн сперва отвергал решение Фридмана. Но, характерно, когда он увидел, что решение Фридмана является правильным, то сразу же опубликовал заметку с извинением. Через несколько лет после этого американский астроном Хаббл опытным путем действительно обнаружил, что во Вселенной не прерывно происходит однородное расширение.
Обе теории относительности Эйнштейна играют сей час фундаментальную роль не только в физике, но и в философском понимании мировых процессов, поэтому интерес к этим работам захватывает все более и более широкие круги.
Но, кроме работ по теории относительности, у Эйн штейна есть ряд работ в области квантовой физики. К ним следует отнести работу по индуцированному излу чению, она лежит в основе принципа современного лазе ра. Работы по теплоемкости тел, по броуновскому дви жению... Каждая из этих работ в отдельности дала бы ученому крупное имя.
Из всех работ Эйнштейна мне больше всего импонирует работа по фотоэффекту. Еще в прошлом веке мос ковский физик А. Г. Столетов открыл явление фотоэффекта, заключающего в себе противоречие, на которое сперва мало обращали внимания. Оно выражается п том, что если на поверхность пластинки падает свет, то, как бы слаб он ни был, из отдельных точек на поверх ности будут вылетать электроны значительной и опреде ленной энергии. Спрашивается: как энергия собирается в одну точку со значительной поверхности пластинки? При этом оказывается, что энергия вылетающего элект-
рона численно равна частоте падающего света, помно женной на квантовую постоянную, открытую Планком.
Эта закономерность, найденная Эйнштейном, уста навливает чрезвычайно простую связь энергии вылета электрона с постоянной Планка и является теперь основ ным законом при изучении квантовых процессов. За это открытие Эйнштейн получил Нобелевскую премию.
В науке мы неизменно наблюдаем: чем фундаментальнее открытая закономерность, тем короче ее можно сформулировать. Так, например, для формулировки основного закона механики для равновесия инерцион ных сил с обычными Ньютону понадобилось четыре буквы. Для описания квантовой закономерности фотоэф фекта Эйнштейну нужны были только три буквы.
Но, как ни проста формулировка квантового закона Эйнштейна, описать детально лежащий в его основе механизм не представляется возможным. Эта трудность аналогична той, которая возникает при квантовой интер претации интерференционных явлений, происходящих при слабом свете. Поиски этого механизма занимали последние годы жизни Эйнштейна. Хорошо известен спор Эйнштейна с Бором по этому вопросу. Современ ная физика считает, что найти такой механизм невоз можно, так как для этого надо было бы производить измерения с точностью, которая лежит за пределами границы, установленной принципом неопределенности, сформулированным Гейзенбергом. Эйнштейн изобретал эксперименты, которыми, казалось, можно было бы пре одолеть барьер, созданный принципом неопределенно сти. Со своей стороны, Бор неизменно находил ошибки и построении Эйнштейна. Несмотря на острые споры, отношения Бора и Эйнштейна были неизменно дружест венными.
Следует отметить, что не все ученые обладают тем, Что называется «легким характером». Ньютон был очень резкий человек, и некоторые его выражения даже не воспроизводятся в печати. Личные качества Эйнштейна Глубоко привлекательны, у него были широкие прогрес-сивые взгляды, он был неизменным борцом за мир и разоружение. Легко общался с людьми. Эйнштейн любил музыку и с детства играл на скрипке. Он был очень добрым и отзывчивым. Очень прост в обращении и лишен и тени малейшего самомнения. Я вспоминаю такой случай, в 30-х годах в Кавендишской лаборатории я осуществил метод получения магнитных полей по силе на порядок выше, чем до сих пор это было достигнуто. В одной беседе Эйнштейн пытался меня убедить экспе риментально изучать влияние магнитного поля на ско рость распространения света. Эти опыты уже делались, никакого эффекта не было обнаружено. В моих магнит ных полях можно было бы поднять предел точности измерения порядка на два, поскольку эффект должен был бы зависеть от квадрата интенсивности магнитного поля. Я возражал Эйнштейну, что, согласно существу ющей картине электромагнитных явлений, не видно, откуда можно было бы ждать такого измеримого явле ния. Не находя возможности обосновать необходимость таких опытов, Эйнштейн, наконец, сказал: «Я думаю, что дорогой господь бог (der liebe Goot) не мог так соз дать мир, чтобы магнитное поле не влияло на скорость све та». Конечно, это аргумент, с которым трудно спорить.
Эйнштейн был веселого темперамента, любил юмор, ценил остроумие. Эренфест мне рассказывал, что, читая присланную ему из Берлинского университета философ скую диссертацию, при защите которой он должен был быть оппонентом, он сказал Эренфесту: «Я себя чувст вую так, будто мне надо что-то проглотить, не имея ничего во. рту».
Мало в истории науки крупных ученых такой при влекательной природы, каким был Эйнштейн. |
| Категорія: Плани-конспекти | Додав: струк (22.03.2012)
W
|
| Переглядів: 1086
| Рейтинг: 0.0/0 |
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі. [ Реєстрація | Вхід ] |
|
