появилось в науке знаменитое соотношение Е=тс2.
В 1907 г. выходит новая работа А. Эйнштейна «О принципе
относительности и его следствиях». В ней автор вновь говорит о связи массы
и энергии и для проверки этого соотношения обращается к радиоактивным
процессам. Подсчеты показали, что для проверки формулы на известных в то
время радиоактивных превращениях нужно знать атомные массы элементов с
точностью до пятого знака. Эйнштейн писал: «Это, конечно, недостижимо.
Однако не исключено, что будут открыты радиоактивные процессы, в которых в
энергию радиоактивных излучений превращается большая часть массы исходного
атома, чем в случае радия». Мы знаем, что предсказание великого ученого
сбылось и его знаменитая формула получила подтверждение в ядерных реакциях.
Очень интересна последняя часть работы, где ставится вопрос о
распространении принципа относительности на системы, движущиеся с
ускорением. Именно здесь впервые появился принцип эквивалентности, согласно
которому инертная масса тела равна его гравитационной массе или, что то же
самое, силы гравитации физически эквивалентны силам инерции. На основе
этого принципа Эйнштейн исследует влияние гравитации на ход часов и
распространение света. Он делает вывод, что любой физический процесс
протекает тем быстрее, чем больше гравитационный потенциал в области, где
разыгрывается этот процесс, и что световые лучи искривляются в
гравитационном поле. Итак, в 1907 г. Эйнштейн закладывает первые основы
общей теории относительности (ОТО), над разработкой которой он неустанно
работал 10 лет. Теория же, созданная им в 1905 г., в которой принцип
относительности был сформулирован только для ннедциальных систем, получила
название специальной (частной) теории относительности (СТО).
Период с 1905 по 1907 г. был для Эйнштейна исключительно плодотворным.
Кроме теории относительности, он создает в этот период теорию броуновского
движения, разрабатывает квантовую теорию света и на основе ее объясняет
явление фотоэффекта, создает квантовую теорию теплоемкости. Любой из этих
работ было бы достаточно, чтобы обессмертить имя автора, создавшего в 1916
г. еще одну из основополагающих теорий физики XX в.— общую теорию
относительности.
Каков же жизненный и творческий путь этого выдающегося ученого и
замечательного человека?
Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 г. в небольшом немецком
городке Ульме. Отец его, Герман Эйнштейн, окончил в свое время Штутгартскую
гимназию, показав при этом хорошие математические способности. Но трудное
материальное положение семьи не позволило ему поступить в университет. Он
очень любил природу и сумел всей семье привить эту любовь. Мать Альберта
прекрасно играла на пианино и пела. Музыка и немецкая классическая
литература были постоянными спутниками жизни семьи Эйнштейнов. Альберт рос
тихим, молчаливым ребенком, редко резвился с детьми. Среди товарищей он
приобрел репутацию самого справедливого. Уже в детские годы он делал все
основательно. В шесть лет Альберта стали обучать игре на скрипке. Однако
довольно долго это занятие было почти безрезультатным. В течение семи лет
он, как говорят, добросовестно тянул скучную лямку. Но взявшись за сонаты
Моцарта и ощутив их гармонию и эмоциональность, он с громадным упорством
принялся оттачивать технику игры. Наконец Моцарт зазвучал в его исполнении,
и музыка стала для него наслаждением.
Начальное образование Эйнштейн получил в католической школе. Десяти
лет он поступил в гимназию. Однако обстановка в школе и гимназии плохо
вязалась со склонностями и характером подростка. Муштра, зубрежка и первые
горькие уроки антисемитизма тяжело ранили душу будущего ученого.
Одним из любимых предметов Эйнштейна была математика. Интерес к ней у
будущего ученого появился довольно рано (в 12 лет). Однажды перед началом
учебного года Эйнштейн впервые приобрел учебник геометрии (с алгеброй он
был уже знаком). И первая же страница настолько захватила его, что он не
мог оторваться от книги, не прочитав ее до конца.
Говорят, будто в Мюнхене один из учителей сказал Альберту:
«Из Вас, Эйнштейн, никогда ничего путного не выйдет». Но уже в это
время Эйнштейн становится первым учеником по точным наукам. В возрасте от
12 до 16 лет, как вспоминал сам Эйнштейн, он овладел основами математики,
включая интегральное и дифференциальное исчисление. Когда у него, ставшего
уже знаменитым, спросили, от кого из родителей он унаследовал свой научный
талант, Эйнштейн скромно ответил: «У меня нет никакого таланта, а только
страстное любопытство». Весной 1895 г. Эйнштейн покинул Мюнхенскую
гимназию.
Успешно закончив в 1896 г. одну из наиболее прогрессивных школ г.
Аарау (Швейцария), Эйнштейн без экзаменов был принят на педагогический
факультет Цюрихского политехникума, готовившего преподавателей физики и
математики. Здесь он учился с октября 1896 г. по август 1900 г. По существу
это был физико-математический факультет, на котором преподавали известные
ученые: курс физики читал Вебер, математику вели Гурвиц и Минковский. Об
этих годах учебы сам Эйнштейн позже вспоминал, что, имея таких превосходных
преподавателей, как Гурвиц и Минковский, он мог бы получить солидное
математическое образование; но он большую часть времени работал в
физической лаборатории, увлеченный непосредственным соприкосновением с
опытом, используя остальное время для домашнего изучения трудов Кирхгофа,
Гельмгольца, Герца, Максвелла, Больцмана, Лоренца.
В 1901 г. в журнале «Анналы физики» была опубликована его первая
работа «Следствия из явлений капиллярности» объемом в 10 страниц. В июне
1902 г. Эйнштейн находит, наконец, постоянную работу, став техническим
экспертом третьего класса Бернского патентного бюро. Теперь хоть немного
можно подумать и о личной жизни.
Жизнь Эйнштейна в Берне можно сравнить с годами, которые провел И.
Ньютон в Вульсторпе во время чумы. В Берне Эйнштейн создает теорию
броуновского движения, теорию фотонов, СТО. Только в 1905 г. в журнале
«Анналы физики» им было опубликовано пять шедевров научно-исследовательской
мысли. Вот они:
1. Докторская диссертация объемом в 21 страницу «Новое определение
размеров молекул».
2. «Об одной эвристической точке зрения на возникновение и превращение
света». В этой работе излагалась фотонная теория и теория фотоэффекта.
Кстати, в 1922 г. А. Эйнштейн был удостоен Нобелевской премии по физике «за
важные математико-физические исследования, особенно за открытие Законов
фотоэффекта».
3. «О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, требуемом
молекулярно-кинетической теорией теплоты».
4. «К электродинамике движущихся сред».
5. «Зависит ли инерция тела от содержания в нем энергии?» Какой
титанический труд, гениальность и талант нужны были, чтобы в течение года
сделать то, что привело к революции в физике XX в., даже если учесть, что
готовилось это целые годы. Теория относительности, например, зародилась у
Эйнштейна. когда ему было 16 лет и когда он впервые задумался над тем, с
какой скоростью распространяется свет в различных, движущихся одна
относительно другой системах, когда он мысленно представлял человека,
несущегося за лучом света. А почему именно он стал создателем теории
относительности, Эйнштейн объяснял так: «По-моему, причина эта кроется в
следующем. Нормальный взрослый человек едва ли станет размышлять о
проблемах пространства и времени. Он полагает, что разобрался в этом еще в
детстве. Я же, напротив, развивался интеллектуально так медленно, что,
только став взрослым, начал размышлять о пространстве и времени. Понятно,
что я вникал в эти проблемы глубже, чем люди, нормально развивающиеся в
детстве». А теория относительности завоевывала тем временем все новых и
новых сторонников. Она получила признание таких выдающихся физиков, как М.
Планк, В. Вин, М. Лауэ и других, и автор ее становится известным человеком.
7 мая 1909 г. А. Эйнштейн стал профессором теоретической физики
Цюрихского университета. В конце 1910 г. А. Эйнштейн становится профессором
Пражского университета, одного из старейших университетов Европы. Однако из-
за неблагоприятных условий для работы в 1912 г. он покинул Прагу и вновь
оказался в Цюрихе, заняв там кафедру теоретической физики в университете. В
1911 г. А. Эйнштейн принимает участие в работе I Сольвеевского конгресса,
посвященного проблеме квантов. На конгрессе также были затронуты вопросы и
специальной теории относительности. Здесь Эйнштейн встретился с Марией
Склодовской-Кюри, блестящий ум и любовь к справедливости которой сразу
покорили его сердце. Были на конгрессе А. Пуанкаре, П. Ланжевен, М. Планк,
В. Нернст, Э. Резерфорд, Ж. Перрен и особо почитаемый Эйнштейном Г. Лоренц.
Об общей теории относительности ученый впервые докладывал на Венском
конгрессе естествоиспытателей в 1913 г.
В этот период Германская империя во главе с кайзером Вильгельмом,
стремясь вырвать у Англии первенство в научно-техническом и промышленном
развитии, создает новые институты. Главный из них—институт кайзера
Вильгельма—проектировался для наиболее крупных ученых, со сравнительно
большим жалованьем, без педагогических обязанностей для профессуры, с
правом вести любое индивидуальное исследование. Заботы о подборе ученых
взяли на себя Планк и Нернст. В числе приглашенных был и А. Эйнштейн. В
ноябре 1913 г. прусский министр просвещения утвердил Эйнштейна
действительным членом физико-математического отделения Прусской академии
наук.
В 1914 г. началась первая мировая война. Эйнштейн всем складом своего
существа был против нее. Осенью 1915 г. он вырывается в Швейцарию, чтобы
встретиться с друзьями и повидаться с семьей. Встречи с друзьями, с Р.
Ролланом дали возможность Эйнштейну узнать, что во всех воюющих странах
существуют группы противников войны, и почувствовать себя участником
интернационального содружества.
Наступил 1917 г. Для Эйнштейна не было вопроса, принимать или не
принимать Октябрьскую революцию. Он видел в ней начало преобразования
общества на основе разума и науки. Он хорошо понимал значение В. И. Ленина.
«Я уважаю в Ленине человека, который с полным самоотвержением отдал все
свои силы осуществлению социальной справедливости. Несмотря ни на что, одно
бесспорно: люди, подобные ему, хранят и обновляют совесть человечества».
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13
