Нобелевские лауреаты в области физики
тики,
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».
В 1916 г. была опубликована общая теория относительности, над которой
Эйнштейн напряженно работал в течение 10 лет. Она обобщила СТО на
ускоренные системы. Эйнштейн ограничил применимость принципа постоянства
скорости света областями, где гравитационными силами можно пренебречь. Зато
он распространил принцип относительности на все движущиеся системы. Из ОТО
был получен ряд важных выводов:
1. Свойства пространства—времени зависят от движущейся материи.
2. Луч света, обладающий инертной, а следовательно, и гравитационной
массой, должен искривляться в поле тяготения. В частности, такое
искривление должен испытывать луч, проходящий возле Солнца. Этот эффект,
как указывал Эйнштейн, можно обнаружить при наблюдении положения звезд во
время солнечного затмения. «Было бы крайне интересно, — пишет он, — чтобы
астрономы заинтересовались поставленным здесь вопросом».
3. Частота света в результате действия поля тяготения должна
изменяться. В результате этого эффекта линии солнечного спектра под
действием гравитационного поля Солнца должны смещаться в сторону красного
света, по сравнению со спектрами соответствующих земных источников. Этот
эффект, по мнению Эйнштейна, также может быть обнаружен экспериментально.
Все это было принципиально ново, и для утверждения ОТО нужна была ее
экспериментальная проверка.
Глубокое удовлетворение принесло Эйнштейну известие о том, что две
научные экспедиции, направленные Лондонским Королевским обществом в 1919 г.
для наблюдения солнечного затмения, подтвердили правильность его теории.
«Судьба оказала мне милость, позволив дожить до этого дня»,—писал Эйнштейн
Планку.
В 1922 и 1925 гг. были предприняты новые, более точные измерения
отклонений лучей света во время солнечных затмений. Результаты их еще ближе
совпадали с предсказаниями теории. На основе ОТО в задаче о движении планет
удалось объяснить особенности движения перигелия Меркурия. Красное смещение
в спектрах небесных тел было обнаружено в 1923—1926 гг. при изучении
спектра Солнца, а в 1925 г. при наблюдении спектра спутника Сириуса.
Экспериментальное подтверждение выводов из теории относительности явилось
ее триумфом. «Я считал и считаю поныне, что это величайшее открытие
человеческой мысли, касающееся природы, открытие, в котором удивительнейшим
образом сочетаются философская глубина, интуиция физика и математическое
искусство», — сказал М. Борн об ОТО. ОТО произвела переворот в космологии.
На основе ее появились различные модели Вселенной. Теорией относительности
стали интересоваться люди разных специальностей: философы, врачи,
духовенство, учителя, писатели. «Никогда еще в памяти людей научная теория
не обсуждалась такими широкими кругами»,— писал А. Зоммерфельд в 1920 г.
Вокруг теории относительности развернулись острые философские дискуссии,
появилось множество книг, посвященных ее научному и научно-популярному
изложению. Однако враги Эйнштейна не унимались и после подтверждения теории
относительности опытными фактами. Многие дискуссии стали переходить в
выпады, а вскоре, главным образом, в Германии, где поднимал голову нацизм,
началась неприкрытая травля
| |  скачать работу |
Нобелевские лауреаты в области физики |
