1. Gran científico y físico famoso 2. Nacido en Alemania, comenzó a aprender violín a la edad de 6 años. ¿Quién es esta persona?

Einstein (1879-1955), un judío germano-estadounidense. La teoría de la relatividad que fundó representa la ciencia moderna, sentó las bases teóricas para el desarrollo de la energía nuclear y marcó el comienzo de una nueva era de la ciencia moderna con su influencia de gran alcance y amplia aplicación en la ciencia y la tecnología modernas. mayor científico desde Galileo y Newton Científico, físico. Ganador del Premio Nobel de Física de 1921. El fundador de la física moderna, la teoría de la relatividad, el fundador de la "relación masa-energía" y de la "explicación determinista de la mecánica cuántica" (partículas vibratorias). --El Dios que no juega a los dados El 26 de diciembre de 1999, la revista Time nombró a Einstein "El gran hombre del siglo".

Vida

Fotos de Albert Einstein (20) [1-2] Albert Einstein (Альберт Ейнштейн) [3] es una de las diez personas más destacadas del mundo Una de las físicos, pionero, autor intelectual y fundador de la física moderna, y también un famoso pensador y filósofo. Einstein se graduó en la ETH de Zúrich en 1900, se nacionalizó suizo y se doctoró en filosofía en la Universidad de Zúrich en 1905. En 1913, Einstein regresó a Alemania, donde se desempeñó como director del Instituto Kaiser Wilhelm de Física en Berlín y profesor en la Universidad Humboldt de Berlín, donde fue elegido miembro de la Real Academia de Ciencias de Prusia. En 1933, Einstein recibió el título de Doctor honoris causa en Derecho por la Universidad de Glasgow durante su estancia en Inglaterra. Perseguido por el régimen nazi, emigró a Estados Unidos y se convirtió en profesor en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton. Se dedicó a la investigación en física teórica y se convirtió en ciudadano estadounidense en 1940. [3]

Antecedentes familiares

Einstein y su segunda esposa, Elsa Einstein, tuvieron una hija ilegítima soltera, Liesl (1902-1963), se casó con su ex esposa Mireva de 1903 a 1919. , quien más tarde dio a luz a los dos hijos de Einstein, Hans Einstein (Hans Einstein) y Edward -Eduard Einstein.

La segunda esposa de Einstein, Elsa, era prima de su primo. Sus madres eran hermanas biológicas y sus bisabuelos eran Rupert Einstein. El matrimonio duró desde 1919 hasta la muerte de Elsa en 1936. El segundo hijo de Einstein, Edward, padecía esquizofrenia debido a la herencia familiar de Minerva y nunca se casó. El hijo mayor, Hans Einstein, es profesor de ingeniería hidráulica en la Universidad de California, Berkeley.

Tiene tres hijos. El hijo mayor, Bernhard Kaiser Einstein, es físico y el segundo, Klaus-Martin.

(1932-1938), y una hija adoptiva. Bernhard Kaiser Einstein tuvo cinco hijos, el menor Thomas Martin

Einstein se convirtió en médico y Paul Einstein se convirtió en violinista.

Las cartas del nieto de Einstein, Bernhard Kaiser Einstein, registran que las posesiones más preciadas del abuelo Einstein eran su violín y su flauta.

Proverbios

Einstein tiene un lema familiar: "Todo es relativo". Pero la teoría de Einstein no fue una repetición de este cliché filosófico, sino una formulación matemática precisa. En este enfoque, la medición científica es relativa. Evidentemente, la percepción subjetiva del tiempo y del espacio depende del observador.

Cuando Einstein era niño, un día las tropas del Kaiser pasaban por las calles de Munich. La gente curiosa se abalanzaba hacia las ventanas para aplaudir y animar, y los niños añoraban los cascos relucientes y los pasos limpios de los soldados. Pero Einstein se escondió en el miedo. Despreciaba y temía a estos "monstruos de guerra" y le pidió a su madre que lo llevara a un lugar donde nunca se convertiría en un monstruo de guerra.

Einstein renunció a su ciudadanía alemana en la escuela secundaria, pero no solicitó la ciudadanía italiana.

Quería ser un ciudadano del mundo sin preocupaciones. Después de la guerra, Einstein intentó construir su sueño de paz mundial sobre la base de la realidad y pronunció una serie de discursos de "paz" en "países enemigos". El nombre de Einstein también apareció en la lista negra de asesinos de derecha alemanes, y Hitler ofreció una recompensa de 20.000 marcos por su cabeza. Para "llevarse bien" con el mundo, Einstein tuvo que trasladarse de Italia a los Países Bajos. Llegó a los Estados Unidos desde los Países Bajos y se convirtió en ciudadano estadounidense. Creía que en los Estados Unidos de América, personas de todos los ámbitos de la vida podían sobrevivir con amistades aceptables. (Extraído de "Los pensamientos de Einstein", publicación mensual académica "Practical Writing", números 5-6, 1985)

Einstein El final del siglo XIX fue una era de grandes cambios en la física. Einstein comenzó con experimentos. con hechos. Reexaminó los conceptos básicos de la física y logró avances fundamentales en la teoría. Algunos de sus logros promovieron en gran medida el desarrollo de la astronomía.

Su teoría general de la relatividad resolvió el problema esencial de la gravedad universal, es decir, la gravedad universal es en realidad una manifestación de la curvatura del espacio-tiempo. Dado que el efecto gravitacional es más evidente en la inmensidad del universo, la relatividad general se ha convertido en la base teórica de la astrofísica. Su artículo de 1917 "Investigación de la cosmología según la teoría general de la relatividad" se considera la creación de la cosmología sexual. literatura.

La teoría especial de la relatividad de Einstein propuso por completo la teoría de la relatividad bajo movimiento uniforme y una serie de nuevos conceptos sobre el espacio, el tiempo y la simultaneidad, provocando cambios importantes en las bases teóricas de la física. Al mismo tiempo, como resultado inevitable de la teoría de la relatividad, logró revelar la relación de equivalencia entre masa y energía, abriendo teóricamente un camino para la aplicación de la energía nuclear. [4]

Los principales logros del editor son la teoría de la relatividad

El significado de la propuesta:

La propuesta de la teoría de la relatividad es una gran revolución en el campo de la física. Niega la visión absoluta del espacio-tiempo de la mecánica clásica y revela profundamente las propiedades esenciales del tiempo y el espacio. También desarrolló la mecánica newtoniana y la resumió como mecánica relativista, llevando el desarrollo de la física a un nuevo nivel.

La creación de la teoría especial de la relatividad:

A los 16 años, Einstein aprendió de los libros que la luz es una onda electromagnética que viaja a velocidades extremadamente rápidas. Produjo una idea. : Si una persona se moviera a la velocidad de la luz, ¿qué vería en el mundo? No verá luz avanzando, sino sólo campos electromagnéticos estancados que oscilan en el espacio. ¿Es esto posible?

Además, le interesa explorar las cuestiones denominadas "éter" relacionadas con las ondas de luz. La palabra éter proviene de Grecia y representa el elemento básico que constituye el cuerpo celeste. Descartes en el siglo XVII y más tarde Huygens crearon y desarrollaron la teoría del éter, creyendo que el éter es el medio a través del cual se propagan las ondas de luz, llena todo el espacio, incluido el vacío, y puede penetrar la materia. Contrariamente a la teoría del éter, Newton propuso una teoría de partículas de la luz. Newton creía que un cuerpo luminoso emite una corriente de partículas que se mueven en línea recta y que la corriente de partículas golpea la retina para producir la visión. En el siglo XVIII prevaleció la teoría de partículas de Newton, pero en el siglo XIX la teoría ondulatoria era absolutamente dominante. También se ha desarrollado mucho la teoría del éter: la propagación de ondas requiere un medio, y el medio para la propagación de la luz en el vacío es el éter, también conocido como éter ligero. Al mismo tiempo, el electromagnetismo también se ha desarrollado vigorosamente gracias a los esfuerzos de Maxwell, Hertz y otros, se ha formado una teoría dinámica madura de los fenómenos electromagnéticos: la electrodinámica, y se ha demostrado teórica y prácticamente que la luz está dentro de una determinada frecuencia. rango de ondas electromagnéticas, unificando así la teoría ondulatoria de la luz y la teoría electromagnética. El éter no sólo es portador de ondas luminosas, sino también de campos electromagnéticos. Hasta finales del siglo XIX, la gente siguió intentando encontrar el éter, pero nunca se encontró en los experimentos. Por el contrario, el experimento de Michelson-Morley descubrió que era poco probable que el éter existiera.

El desarrollo del electromagnetismo se incorporó inicialmente al marco de la mecánica newtoniana, sin embargo, al explicar el proceso electromagnético del movimiento de objetos, se encontró que era inconsistente con los principios de la relatividad seguidos por la mecánica newtoniana. Según la teoría de Maxwell, la velocidad de las ondas electromagnéticas en el vacío, es decir, la velocidad de la luz, es una constante pero según el principio de suma de velocidades de la mecánica newtoniana, la velocidad de la luz es diferente en diferentes sistemas inerciales; Por ejemplo, dos automóviles, uno que se dirige hacia usted y otro que se aleja de usted.

Ves los faros del primer coche dirigiéndose hacia ti y los faros del segundo coche dirigiéndose hacia ti. Según la teoría de Galileo

La velocidad de la luz emitida por el coche que se aproxima será mayor que C (velocidad de la luz en el vacío 3.0x10^8m/s), es decir, la velocidad de la luz emitida por el coche de delante = velocidad de la luz; mientras se conduce La velocidad de la luz emitida por el coche en movimiento es menor que C, es decir, la velocidad de la luz emitida por el coche de detrás = velocidad de la luz

- velocidad de el auto. Pero según la teoría, la velocidad de los dos tipos de luz es la misma, porque en la teoría de Maxwell, la velocidad del automóvil no afecta la propagación de la luz, para decirlo sin rodeos, no importa qué tipo de automóvil, la velocidad. de luz es igual a C. Las afirmaciones de Maxwell y Galileo sobre la velocidad de la luz son evidentemente contradictorias. ¿Cómo resolver este desacuerdo?

Einstein parecía ser el hombre que iba a construir un nuevo edificio de la física. Einstein estudió detenidamente la teoría del electromagnetismo de Maxwell, especialmente la electrodinámica desarrollada y elaborada por Hertz y Lorentz

. Einstein creía firmemente que la teoría electromagnética era completamente correcta, pero había un problema que lo inquietaba: la existencia del marco de referencia absoluto del éter. Leyó muchas obras y descubrió que todos los intentos de demostrar la existencia del éter habían fracasado. Después de la investigación, Einstein descubrió que el éter no tenía ningún significado práctico en la teoría de Lorentz excepto como un marco de referencia absoluto y una carga eléctrica en el campo electromagnético. Entonces pensó en el sistema de referencia absoluto del éter

¿Es necesario el sistema? ¿El campo electromagnético tiene que tener carga? En ese momento comenzó a dudar de la necesidad de la existencia del éter.

A Einstein le gustaba leer y absorber ideas de obras filosóficas

Creía en la unidad del mundo y la coherencia de la lógica. El principio de la relatividad ha sido ampliamente probado en mecánica, pero no en electrodinámica, y Einstein expresó dudas sobre la inconsistencia lógica entre los dos sistemas teóricos físicos

. Creía que la teoría de la relatividad debería ser universalmente cierta, por lo que la teoría electromagnética debería tener la misma forma para todos los sistemas inerciales, pero aquí surgió el problema de la velocidad de la luz.

Si la velocidad de la luz es una variable invariante o variable se ha convertido en la cuestión principal de si la teoría de la relatividad es universalmente válida.

A finales del siglo XIX, Mach criticó la visión absoluta de Newton sobre el espacio y el tiempo en su libro "Mecánica del desarrollo", que dejó una profunda impresión en Einstein.

Un día de mayo de 1905, Einstein y su amigo Besso discutieron este tema que había sido explorado durante diez años. Besso desarrolló sus puntos de vista basados ​​en el machismo, y los dos discutieron sobre ello durante mucho tiempo. De repente, Einstein se dio cuenta de algo. Después de regresar a casa, pensó en ello repetidamente y finalmente descubrió el problema. Al día siguiente, volvió a casa de Besso y dijo: "Gracias, mi problema está resuelto: Gracias, mi problema está resuelto. Resulta que Einstein quería entender una cosa: no existe el tiempo absoluto". >

Definición, el tiempo es inseparable de la velocidad de la señal de la luz. Encontró la llave para abrir la puerta Después de cinco semanas de arduo trabajo, Einstein demostró la teoría especial de la relatividad. 1905. El mismo día, los "Anales de Física" alemanes aceptaron el artículo de Einstein "Sobre la electrodinámica de los objetos en movimiento" y lo publicaron en la edición de septiembre del mismo año. Este artículo fue el primer artículo sobre la teoría especial de la relatividad. que incluía la teoría especial de la relatividad. Las ideas básicas y elementos básicos de la teoría de la relatividad. La teoría especial de la relatividad se basa en dos principios: el principio de la relatividad y el principio de invariancia de la velocidad de la luz.

El punto de partida de Einstein para resolver el problema fue su firme creencia en el principio de la relatividad. Newton también habló de la idea de la relatividad al establecer su sistema mecánico, pero también definió el espacio absoluto y el tiempo absoluto. fue contradictorio en este tema y Einstein desarrolló en gran medida el principio de la relatividad. En su opinión, no existe un espacio absolutamente estático, y no existe tal cosa.

El tiempo es absolutamente inalterable, todo el tiempo y el espacio son. relacionado con objetos en movimiento. Para cualquier sistema de referencia y sistema de coordenadas, solo el espacio y el tiempo que pertenecen a ese sistema de referencia y sistema de coordenadas

.

Para todos los sistemas inerciales, las leyes físicas expresadas por el espacio y el tiempo de este sistema de referencia tienen la misma forma. Éste es el principio de la relatividad especial en sentido estricto. En este artículo, Einstein no discutió la base de la velocidad constante de la luz como principio básico. Propuso que la velocidad constante de la luz era una suposición audaz basada en los requisitos de la teoría electromagnética y el principio de la relatividad. Este artículo es el resultado de muchos años de reflexión de Einstein sobre el éter y la electrodinámica. Utilizó el punto de la relatividad simultánea como un gran avance para establecer una nueva teoría del espacio-tiempo y, basándose en la nueva teoría del espacio-tiempo, presenta la electrodinámica. Los objetos en movimiento adquieren una forma completa. En la nueva teoría del espacio-tiempo, el éter ya no es necesario y la deriva del éter no existe.

¿Qué es

correlación de simultaneidad? ¿Cómo sabemos que dos eventos en diferentes lugares ocurrieron al mismo tiempo? Generalmente confirmamos mediante señales. Para saber si eventos en diferentes lugares suceden al mismo tiempo, necesitamos saber qué tan rápido viaja la señal, pero ¿cómo medimos esta velocidad? Tenemos que medir la distancia espacial entre dos lugares y el tiempo que tarda la señal en viajar. La medición de la distancia espacial es sencilla. El problema radica en la medición del tiempo. Debemos suponer que hay un reloj alineado en cada lugar y podemos juzgar el tiempo necesario para la propagación de la señal en función de él. Lecturas de la hora de los dos relojes. Pero, ¿cómo sabemos que los relojes en diferentes lugares están alineados? La respuesta es que todavía se necesita una señal. ¿Puede esta señal alinear los relojes? Si seguimos la idea anterior, esto requerirá otra nueva señal. De esta forma, el retroceso infinito hará imposible confirmar la simultaneidad de diferentes lugares. Pero una cosa está clara: la simultaneidad debe estar asociada a señales, de lo contrario no tendría sentido decir que dos cosas sucedieron al mismo tiempo.

Las señales luminosas pueden ser la señal más adecuada para usar contra relojes, pero la velocidad de la luz no es infinita, lo que lleva a una conclusión novedosa: para un observador estacionario, dos cosas suceden al mismo tiempo. Para un observador en movimiento esto no sucede simultáneamente. Imaginemos un tren que viaja a gran velocidad, acercándose a la velocidad de la luz.

Cuando el tren pasó por el andén, A se paró en el andén. Dos relámpagos brillaron frente a los ojos de A, uno en el extremo delantero del tren, otro en el extremo trasero del tren y en el otro. Ambos extremos del tren y el andén quedaron huellas en las partes correspondientes del tren. A través de la medición, se puede concluir que la distancia entre A y ambos extremos del tren es igual, y A vio dos rayos al mismo tiempo. tiempo. Por lo tanto, para A, las dos señales luminosas recibidas viajaron la misma distancia en el mismo intervalo de tiempo y llegaron a su ubicación al mismo tiempo. Estos dos eventos deben ser simultáneos; Sin embargo, para B ubicado en el centro del tren, la situación es diferente. Debido a que B se mueve con el tren de alta velocidad, primero interceptará la señal frontal que se le propaga y luego

Luego. Recibe la señal óptica desde la parte trasera. Para B, estos dos eventos no ocurren simultáneamente. Es decir, la simultaneidad no es absoluta sino que depende del estado de movimiento del observador. Esta conclusión niega los marcos de tiempo absoluto y espacio absoluto que son la base de la mecánica newtoniana

.

La teoría de la relatividad sostiene que la velocidad de la luz es constante en todos los sistemas de referencia inerciales, y es la velocidad máxima a la que se mueve un objeto. Debido al efecto relativista, la longitud de un objeto en movimiento se acorta y el tiempo de un objeto en movimiento se alarga. Sin embargo, debido a problemas encontrados en la vida diaria, la velocidad del movimiento es muy baja (en comparación con la velocidad de la luz) y los efectos relativistas no son obvios.

Einstein estableció la mecánica relativista basándose en cambiar completamente la visión del espacio y el tiempo, señalando que la masa aumenta con la velocidad, y cuando la velocidad se acerca a la velocidad de la luz, la masa tiende al infinito. También propuso la famosa relación masa-energía: E=mc^2, que sirvió de guía para el posterior desarrollo de la energía atómica.

El establecimiento de la teoría general de la relatividad:

El primer artículo de Einstein sobre la teoría especial de la relatividad se publicó en 1905, pero no suscitó inmediatamente una gran respuesta.

Sin embargo, Planck, la autoridad alemana en física, notó su artículo y creyó que el trabajo de Einstein era comparable al de Copérnico. Fue bajo la promoción de Planck que la teoría de la relatividad se convirtió rápidamente en un tema de investigación y discusión. Einstein también atrajo la atención de los académicos. círculos.

En 1907, Einstein siguió el consejo de sus amigos y presentó este famoso artículo para solicitar un puesto de profesor no permanente en la Universidad Federal de Tecnología (Bundestechnische Universität), pero la respuesta que recibió fue que el el papel no era adecuado

Fácil de entender. En 1908, Einstein finalmente recibió una cátedra supernumeraria y se convirtió en profesor asociado al año siguiente. En 1912, Einstein se convirtió en profesor. En 1913, por invitación de Planck, se desempeñó como director y profesor del recién creado Instituto Kaiser Wilhelm de Física en la Universidad de Berlín.

Durante este período, Einstein había estado pensando en cómo promover la teoría de la relatividad establecida. Para él, había dos problemas que lo inquietaban. El primero es el problema de la gravitación universal; la relatividad especial es correcta para las leyes físicas de la mecánica, la termodinámica y la electrodinámica, pero no puede explicar la gravitación universal. La teoría de la gravitación universal de Newton actúa a distancia, y el efecto gravitacional entre dos objetos se transmite instantáneamente, es decir, hasta el infinito. Esto entra en conflicto con el campo y el límite de la velocidad de la luz en el que se basa la teoría de la relatividad. El segundo es el problema de los sistemas no inerciales; la relatividad especial, al igual que las leyes físicas anteriores, sólo se aplica a los sistemas inerciales. Pero, de hecho, es difícil encontrar un verdadero sistema inercial. Lógicamente hablando, todas las leyes naturales no deberían limitarse a sistemas inerciales y deben considerar sistemas no inerciales. La relatividad especial es difícil de explicar la llamada paradoja de los gemelos.

La paradoja es que hay un par de gemelos el hermano mayor navega en una nave espacial a una velocidad cercana a la de la luz. En el efecto relativista, el reloj de alta velocidad se ralentiza. Cuando el hermano mayor regresa, el hermano menor se ha vuelto viejo porque la Tierra ha experimentado décadas. Según el principio de la relatividad, la nave espacial se mueve a gran velocidad en relación con la Tierra, y la Tierra se mueve a gran velocidad en relación con la nave espacial. El hermano menor parece cada vez más joven cuando mira a su hermano mayor y al mayor. El hermano también parece cada vez más joven. Esta pregunta

no se puede responder en absoluto. De hecho, la teoría especial de la relatividad solo implica un movimiento lineal uniforme, pero si el hermano menor quiere regresar, debe pasar por un proceso de movimiento de velocidad variable, que no puede resolverse mediante la teoría de la relatividad. Mientras la gente estaba ocupada tratando de comprender la teoría especial relativa de la relatividad, Einstein acogía con satisfacción la finalización de la relatividad general.

En 1907, Einstein escribió un largo artículo sobre la teoría especial de la relatividad, "Sobre los principios de la relatividad y sus conclusiones". En este artículo, Einstein mencionó por primera vez el principio de equivalencia. Las ideas de Einstein sobre el principio de equivalencia continuaron evolucionando. Tomó la ley natural de que la masa inercial y la masa gravitacional son proporcionales como base del principio de equivalencia y propuso que en un volumen infinitamente pequeño, un campo gravitacional uniforme puede reemplazar completamente el marco de referencia del movimiento acelerado. . Einstein también propuso el argumento de la caja cerrada: no importa qué método se utilice, un espectador en una caja cerrada no puede determinar si está en reposo en presencia de un campo gravitacional o en el espacio sin un campo gravitacional. El movimiento acelerado es el más comúnmente utilizado. argumento para explicar el principio de equivalencia, y la igualdad de la masa inercial y la masa gravitacional es un corolario natural del principio de equivalencia.

En noviembre de 1915, Einstein presentó cuatro artículos a la Academia de Ciencias de Prusia. En ellos, propuso nuevas ideas, demostró la precesión del perihelio de Mercurio y presentó la ecuación correcta del campo gravitacional. En 1916, Einstein completó un extenso artículo "Los fundamentos de la relatividad general". En este artículo, por primera vez llamó relatividad especial a la teoría de la relatividad, previamente aplicada a los sistemas inerciales, y llamó al principio de que las leyes de la física son verdaderas sólo. para sistemas inerciales es el principio de la relatividad especial, y propone además el principio de la relatividad general: las leyes de la física deben cumplirse para el sistema de referencia que se mueve en cualquier dirección.

La teoría general de la relatividad de Einstein señala que debido a la existencia de la materia, el espacio y el tiempo son curvos, y el campo gravitacional