загрузка...

трусы женские
загрузка...

Ейнштейн

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ РФ

ВОЛОДИМИРСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Реферат

з історії та перспективі

на тему:

«Ейнштейн»

Виконав:

Володимир 2001

Німецько-швейцарсько-американський фізик Альберт Ейнштейн народився в Ульмі, середньовічному місті королівства

Вюртемберг (нині земля Баден-Вюртенберг в

Німеччині), в сім'ї Германа Ейнштейна і

Пауліни Ейнштейн, уродженої Кох. Виріс він у Мюнхені, де у його батька і дядька був невеликий електрохімічний завод. Е. був тихим, розсіяним хлопчиком, який живив схильність до математики, але терпіти не міг школу з її механічною зубрінням і казарменій дисципліною. У похмурі роки, проведені в мюнхенській гімназії

Луітпольда, Е. самостійно читав книги з філософії, математики, науково-

популярну літературу. Велике враження справила на нього ідея про космічному порядку. Після того як справи батька в 1895 р. прийшли в занепад, сім'я переселилася в Мілан. Е. залишився в Мюнхені, але незабаром залишив гімназію, так і не отримавши атестата, і приєднався до своїх рідних.

Шістнадцятирічного Е. вразила та атмосфера свободи і культури, яку він знайшов у Італії. Незважаючи на глибокі пізнання в математиці і фізиці, придбані головним чином шляхом самоосвіти, і не за віком самостійне мислення, Е. не вибрав собі професію. Батько наполягав на тому, щоб син обрав інженерне терені і в майбутньому зміг поправити хитке фінансове становище сім'ї. Е. спробував здати вступні іспити до Федерального технологічного інституту в Цюріху, для надходження в який не було потрібно свідоцтва про закінчення середньої школи. Не володіючи достатньою підготовкою, він провалився на іспитах, але директор училища, оцінивши математичні здібності Е., направив його в
Аарау, у двадцяти милях на захід від Цюріха, щоб той закінчив там гімназію. Через рік, влітку 1896 р., Е. успішно витримав вступні іспити до Федерального технологічного інституту. У Аарау Е. розцвів, насолоджуючись тісним контактом з вчителями та ліберальним духом, що панував в гімназії. Всі колишнє викликало у нього настільки глибоке неприйняття, що він подав офіційне прохання про вихід з німецького підданства, на що його батько погодився вельми неохоче.

У Цюріху Е. вивчав фізику, більше покладаючись на самостійне читання, ніж на обов'язкові курси. Спочатку він мав намір викладати фізику, але після закінчення Федерального інституту в 1901 р. і отримання швейцарського громадянства не зміг знайти постійної роботи. У 1902 р. Е. став експертом
Швейцарського патентного бюро в Берні, в якому прослужив сім років. Для нього це були щасливі і продуктивні роки. Він опублікував одну роботу про капілярності (про те, що може статися з поверхнею рідини, якщо її укласти у вузьку трубку). Хоча платні ледве вистачало, робота в патентному бюро не була особливо обтяжливою і залишала Е. достатньо сил і часу для теоретичних досліджень. Його перші роботи були присвячені силам взаємодії між молекулами і додатків статистичної термодинаміки. Одна з них - «Нове визначення розмірів молекул» ("A new
Determination of Molecular Dimensions") - була прийнята в якості докторської дисертації Цюріхським університетом, і в 1905 р. Е. став доктором наук. У тому ж році він опублікував невелику серію робіт, які не тільки показали його силу як фізика-теоретика, а й змінили обличчя всієї фізики.

Одна з цих робіт була присвячена поясненню броунівського руху - хаотичного зигзагоподібного руху частинок, зважених в рідині. Е. пов'язав рух частинок, що спостерігається в мікроскоп, із зіткненнями цих часток з невидимими молекулами; крім того, він передбачив, що спостереження броунівського руху дозволяє обчислити масу і число молекул, що знаходяться в даному обсязі. Через кілька років це було підтверджено
Жаном Перреном. Ця робота Е. мала особливе значення тому, що існування молекул, які вважалися не більше ніж зручною абстракцією, в той час ще ставилося під сумнів.

В іншій роботі пропонувалося пояснення фотоелектричного ефекту - випускання електронів металевою поверхнею під дією електромагнітного випромінювання в ультрафіолетовому або якому-небудь іншому діапазоні. Філіп де Ленард висловив припущення, що світло вибиває електрони з поверхні металу. Припустив він і те, що при висвітленні поверхні яскравішим світлом електрони повинні вилітати з більшою швидкістю. Але експерименти показали, що прогноз Ленарда невірний. Тим часом в 1900 р. Максу Планку вдалося описати випромінювання, що випускається гарячими тілами. Він прийняв радикальну гіпотезу про те, що енергія випускається не безупинно, а дискретними порціями, які отримали назву квантів.
Фізичний сенс квантів залишався неясним, але величина кванта дорівнює добутку деякого числа (постійної Планка) і частоти випромінювання.

Ідея Е. полягала в тому, щоб встановити відповідність між фотоном
(квантом електромагнітної енергії) і енергією вибитого з поверхні металу електрона. Кожен фотон вибиває один електрон. Кінетична енергія електрона (енергія, пов'язана з його швидкістю) дорівнює енергії, що залишилася від енергії фотона за вирахуванням тієї її частини, яка витрачена на те, щоб вирвати електрон з металу. Чим яскравіше світло, тим більше фотонів і більше число вибитих з поверхні металу електронів, але не їх швидкість.
Більш швидкі електрони можна отримати, направляючи на поверхню металу випромінювання з більшою частотою, так як фотони такого випромінювання містять більше енергії. Е. висунув ще одну сміливу гіпотезу, припустивши, що світло має двоїстої природою. Як показують що проводилися протягом століть оптичні експерименти, світло може вести себе як хвиля, але, як свідчить фотоелектричний ефект, і як потік частинок. Правильність запропонованої Е. інтерпретації фотоефекту була багаторазово підтверджена експериментально, причому не тільки для видимого світла, але й для рентгенівського і гамма-випромінювання. У 1924 р. Луї де Бройль зробив ще один крок у перетворенні фізики, припустивши, що хвильовими властивостями володіє не тільки світло, але й матеріальні об'єкти, наприклад електрони. Ідея де
Бройля також знайшла експериментальне підтвердження і заклала основи квантової механіки. Роботи Е. дозволили пояснити флуоресценцію, фотоіонізації і загадкові варіації питомої теплоємності твердих тіл при різних температурах.

Третя, воістину чудова робота Е., опублікована все в тому ж
1905 р. - спеціальна теорія відносності, революционизировавшая всі області фізики. У той час більшість фізиків вважало, що світлові хвилі поширюються в ефірі - загадковому речовині, яке, як прийнято було думати, заповнює весь Всесвіт. Однак виявити ефір експериментально нікому не вдавалося. Поставлений в 1887 р. Альбертом А. Майкельсона і
Едвардом Морлі експеримент з виявлення розходження у швидкості світла, що поширюється в гіпотетичному ефірі уздовж і поперек напрямку руху Землі, дав негативний результат. Якби ефір був носієм світла, який поширюється по ньому у вигляді обурення, як звук по повітрю, то швидкість ефіру мала б додаватися до спостерігається швидкості світла або відніматися з неї, подібно до того як річка впливає, з точки зору стоїть на березі спостерігача, на швидкість човна, що йде на веслах за течією або проти течії. Немає підстав стверджувати, що спеціальна теорія відносності Е. була створена безпосередньо під впливом експерименту Майкельсона-Морлі, але в основу її були покладені два універсальних допущення, робили зайвої гіпотезу про існування ефіру: всі закони фізики однаково застосовні для будь-яких двох спостерігачів, незалежно від того , як вони рухаються відносно один одного, світло завжди поширюється у вільному просторі з однією і тією ж швидкістю, незалежно від руху його джерела.

Висновки, зроблені з цих припущень, змінили уявлення про простір і час: ні один матеріальний об'єкт не може рухатися швидше світла; з точки зору стаціонарного спостерігача, розміри рухомого об'єкту скорочуються в напрямку руху, а маса об'єкта зростає, щоб швидкість світла була однаковою для рухомого і покоїться спостерігачів, рухомі годинник повинні йти повільніше. Навіть поняття стаціонарності підлягає ретельному перегляду. Рух або спокій визначаються завжди щодо якогось спостерігача. Спостерігач, який їде верхи на рухомому об'єкті, нерухомий щодо даного об'єкта, але може рухатися відносно якого іншого спостерігача. Оскільки час стає такою ж відносної змінної, як і просторові координати x, y і z, поняття одночасності також стає відносним. Дві події, що здаються одночасними одному спостерігачеві, можуть бути розділені в часі, з точки зору іншого. З інших висновків, до яких призводить спеціальна теорія відносності, заслуговує увагу еквівалентність маси і енергії. Маса m є свого роду «заморожену» енергію E, з якою пов'язана співвідношенням E = mc2, де c - швидкість світла.
Таким чином, випускання фотонів світла відбувається ціною зменшення маси джерела.

Релятивістські ефекти, як правило, пренебрежимо малі при звичайних швидкостях, стають значними тільки при великих, характерних для атомних і субатомних частинок. Втрата маси, пов'язана з випусканням світла, надзвичайно мала і зазвичай не піддається вимірюванню навіть за допомогою найбільш чутливих хімічних ваг. Однак спеціальна теорія відносності дозволила пояснити такі особливості процесів, що відбуваються в атомній і ядерній фізиці, які до того залишалися незрозумілими. Майже через сорок років після створення теорії відносності фізики, що працювали над створенням атомної бомби, зуміли обчислити кількість виділяється при її вибуху енергії на основі дефекту (зменшення) маси при розщепленні ядер урану.

Після публікації статей в 1905 р. до Е. прийшло академічне визнання. В
1909 р. він став ад'юнкт-професором Цюріхського університету,

Сторінки: 1 2 3
загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар