Содержание
С 1905 года, когда он получил докторскую степень, в течение 1920-х годов Альберт Эйнштейн сделал ряд открытий и формулировок, которые фундаментально изменили понимание человечеством времени, материи и основ реальности. Хотя Эйнштейн посвятил свои последние десятилетия политической активности, его наиболее заметные научные открытия принесли ему постоянное место в анналах истории и породили развитие совершенно новых областей исследования.
Знаменитая формулировка
Возможно, самая известная и узнаваемая научная формула всех времен, E = mc ^ 2, появилась в «Специальной теории относительности» Эйнштейна, впервые опубликованной в 1905 году. Формула показывает, как масса объекта получается из деления его кинетической энергии на квадрат. скорости света. Инновационный вывод формулы представляет энергию и массу как взаимозаменяемые сущности и объединяет три явно несопоставимых природных элемента. Уравнение имеет глубокие последствия для разработки новых источников энергии и показывает, как давление и тепло в сердце Солнца превращают массу непосредственно в энергию.
Общая теория относительности
«Общая теория относительности» Эйнштейна, опубликованная в 1915 году, была подхвачена там, где «Специальная теория относительности» прекратила свое существование. Основное понятие общей теории относительности развивается из включения ускорения в предыдущую теорию. Наиболее существенный аспект общей теории относительности описывает искажение, которое массивные объекты рендерится в пространстве-времени. Это искажение притягивает меньшие объекты к большему, что объясняет существование гравитации. Представление пространства-времени как пластичного означает, что само время не является константой.Теория общей теории относительности Эйнштейна получила подтверждение от наблюдаемого явления, такого как гравитационное линзирование и изменения на орбите Меркурия. Общая теория относительности также содержит первые значения темной материи. Ошибка, замеченная Эйнштейном и его коллегой Виллемом де Ситтером, способствовала открытию темной материи в наблюдениях Яна Оорта за звездными движениями.
Абсолютная природа света
Теории относительности Эйнштейна в значительной степени опираются на его представление о скорости света как об абсолюте. До этого общепринятые знания считали, что пространство и время служат абсолютными понятиями, на которых основывается физика. Эйнштейн считал, что скорость света остается неизменной при любых условиях, даже в вакууме, и никогда не может увеличиваться. Например, объект, брошенный со скоростью света от транспортного средства, движущегося с той же скоростью, не сможет пройти мимо транспортного средства. Эйнштейн также представил свет как совокупность частиц, а не как волну. Эта теория, которая получила Эйнштейна в 1921 году Нобелевскую премию по физике, способствовала развитию квантовой физики.
Другие важные достижения
В статье 1905 года Эйнштейн представил уравнение, которое объясняло случайные движения частиц, известные как броуновское движение, в результате ударов с неизвестными до сих пор молекулами, что послужило основой для теории частиц. В 1910 году Эйнштейн опубликовал статью о критической опалесценции, которая объясняет явление рассеивания света, придающее цвету небо. В 1924 году Эйнштейн применил теорию Сатьендры Бозе к составу света для объяснения структуры атомов. Так называемая статистика Бозе-Эйнштейна теперь дает представление о сборке бозонных частиц.