Альберт Эйнштейн и его вклад в развитие науки

ПРИХОД ГИТЛЕРА  К ВЛАСТИ В ГЕРМАНИИ. ГОДЫ ПЕРЕД 2-й  МИРОВОЙ ВОЙНОЙ. ПОСЛЕВОЕННЫЕ ГОДЫ  

Когда в 1933 г. Гитлер пришел к власти, Эйнштейн находился  за пределами Германии, куда он так  и не вернулся. Эйнштейн стал профессором  физики в новом Институте фундаментальных  исследований, который был создан в Принстоне (штат Нью-Джерси). В 1940 г. он получил американское гражданство. В годы, предшествующие второй мировой войне, Эйнштейн пересмотрел свои пацифистские взгляды, чувствуя, что только военная сила способна остановить нацистскую Германию. Он пришел к выводу, что для «защиты законности и человеческого достоинства» придется «вступить в битву» с фашистами. В 1939 г. по настоянию нескольких физиков-эмигрантов Эйнштейн обратился с письмом к президенту Франклину Д.Рузвельту, в котором писал о том, что в Германии, по всей вероятности, ведутся работы по созданию атомной бомбы. Он указывал на необходимость поддержки со стороны правительства США исследований по расщеплению урана. В последующем развитии событий, которые привели к взрыву 16 июля 1945 г. первой в мире атомной бомбы в Аламогордо (штат Нью-Мексико), Эйнштейн участия не принимал. После второй мировой войны, потрясенный ужасающими последствиями использования атомной бомбы против Японии и все ускоряющейся гонкой вооружений, Эйнштейн стал горячим сторонником мира, считая, что в современных условиях война представляла бы угрозу самому существованию человечества. Незадолго до смерти он поставил свою подпись под воззванием Бертрана Рассела, обращенным к правительствам всех стран, предупреждающим их об опасности применения водородной бомбы и призывающим к запрету ядерного оружия. Эйнштейн выступал за свободный обмен идеями и ответственное использование науки на благо человечества.  

ЧАСТНАЯ ЖИЗНЬ ЭЙНШТЕЙНА. НЕКОТОРЫЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ БИОГРАФИИ УЧЕНОГО  

Первой женой Эйнштейна  была Милева Марич, его соученица по Федеральному технологическому институту в Цюрихе. Они поженились в 1903 г., несмотря на жестокое противодействие его родителей. От этого брака у Эйнштейна было два сына. После пятилетнего разрыва супруги в 1919 г. развелись. В том же году Эйнштейн вступил в брак со своей двоюродной сестрой Эльзой, вдовой с двумя детьми. Эльза Эйнштейн скончалась в 1936 г. В часы досуга Эйнштейн любил музицировать. Он начал учиться игре на скрипке, когда ему исполнилось шесть лет, и продолжал играть всю жизнь, иногда в ансамбле с другими физиками, например с Максом Планком, бывшим великолепным пианистом. Нравились ему и прогулки на яхте. Эйнштейн считал, что парусный спорт необычайно способствует размышлениям над физическими проблемами. В Принстоне он стал местной достопримечательностью. Его знали как физика с мировым именем, но для всех он был добрым, скромным, приветливым и несколько эксцентричным человеком, с которым можно столкнуться прямо на улице. Эйнштейн скончался в Принстоне от аневризмы аорты. Самый знаменитый из ученых XX в. и один из величайших ученых всех времен, Эйнштейн обогатил физику с присущей только ему силой прозрения и непревзойденной игрой воображения. С детских лет он воспринимал мир как гармоническое познаваемое целое, «стоящее перед нами наподобие великой и вечной загадки». По его собственному признанию, он верил в «Бога Спинозы, являющего себя в гармонии всего сущего». Именно это «космическое религиозное чувство» побуждало Эйнштейна к поиску объяснения природы с помощью системы уравнений, которая обладала бы большой красотой и простотой. Среди многочисленных почестей, оказанных Эйнштейну, было предложение стать президентом Израиля, последовавшее в 1952 г. Эйнштейн отказался. Помимо Нобелевской премии, он был удостоен многих других наград, в том числе медали Копли Лондонского королевского общества (1925) и медали Франклина Франклиновского института (1935). Эйнштейн был почетным доктором многих университетов и членом ведущих академий наук мира.  

ОСНОВНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ ЭЙНШТЕЙНА В НАУКЕ  

Итак, основными достижениями Эйнштейна, его вкладом в развитие современной физики, являются:

1)Эйнштейн создал  специальную и общую теорию  относительности, коренным образом  изменившие представления о пространстве, времени и материи. В 1905 году в статье "К электродинамике движущихся тел" разработал основы специальной теории относительности, изложив новые законы движения, которые обобщали ньютоновские и переходили в них в случае малых скоростей тел. В основу своей теории положил два постулата: специальный принцип относительности, являющийся обобщением механического принципа относительности Галилея на любые физические явления (в любых инерциальных системах все физические процессы - механические, электрические, тепловые, оптические и др. - протекают одинаково), и принцип постоянства скорости света в вакууме (скорость света в вакууме не зависит от движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех направлениях, то есть, одинакова во всех инерциальных системах и равна 30000000000 см/с). Оба постулата и теория, построенная на их основе, привели к ломке многих установившихся классических понятий (абсолютное пространство, абсолютное время), заставили пересмотреть ряд основных положений классической физики Ньютона, установили новый взгляд на мир, новые пространственно-временные представления (относительность длины, времени, одновременности событий). Однако эта теория не отбросила совсем закономерностей, установленных классической механикой, а уточнила их в случае движения со скоростями, соизмеримыми со скоростью света в вакууме. Исходя из своей теории, Эйнштейн в том же 1905 году открыл закон взаимосвязи массы и энергии. Показал, что масса является мерой энергии, заключенной в телах. Это соотношение Эйнштейна лежит в основе расчета энергетического баланса ядерных реакций, в основе всей ядерной физики. Все положения и выводы специальной теории относительности ярко подтвердились в многочисленных опытах, она стала мощным инструментом в физических исследованиях, в частности в физике микромира.

2)Значительна роль  Эйнштейна и в создании квантовой  теории. Если М. Планк квантовал  лишь энергию материального осциллятора,  то Эйнштейн ввел в 1905 году  представление о дискретной, квантовой  структуре самого светового излучения,  рассматривая последнее как поток  квантов света, или фотонов  (фотонная теория света). Таким  образом, Эйнштейну принадлежит  теоретическое открытие фотона, экспериментально обнаруженного  в 1922 году А. Комптоном. Исходя  из квантовой теории света,  объяснил такие явления, как  фотоэффект (закон Эйнштейна для  фотоэффекта), правило Стокса для  флюоресценции, фотоионизацию и др., которые не могла объяснить электромагнитная теория света. За эти исследования в 1921 году ученому была присуждена Нобелевская премия по физике. В 1907 году распространил идеи квантовой теории на физические процессы, непосредственно не связанные со светом. В частности, рассмотрев тепловые колебания атомов в твердом теле и использовав идеи квантовой теории, объяснил уменьшение теплоемкости твердых тел при понижении температуры, разработав первую квантовую теорию теплоемкости твердых тел.

3)В 1909 году впервые  рассмотрел корпускулярно-волновой  дуализм для излучения, а также  флуктуации энергии равновесного  излучения, получив формулу для  флуктуаций энергии. 

4)В 1912 году установил  основной закон фотохимии: каждый  поглощенный фотон вызывает одну  элементарную фотореакцию (закон Эйнштейна).

5)Предсказал в  1916 году явление индуцированного  излучения, ввел вероятности спонтанного  и вынужденного излучений (коэффициенты  Эйнштейна).

6)В статистической  физике развил в 1905 году молекулярно-статистическую  теорию броуновского движения, в  1924-25 годах создал квантовую статистику  частиц с целым спином (статистика  Бозе-Эйнштейна).

7)В 1915 году предсказал  и совместно с В. де Гаазом экспериментально обнаружил эффект изменения механического момента при намагничивании тела (эффект Эйнштейна-де Гааза).

8)В 1915 году завершил  создание общей теории относительности,  или современной релятивистской  теории тяготения, установившей  связь между пространством-временем  и материей. К ее созданию Эйнштейна  привел анализ известного факта,  что отношение инертной массы  тела к гравитационной одинаково  для всех тел (принцип эквивалентности). Этот принцип вместе с принципом  относительности лег в основу  общей теории относительности,  объяснившей сущность тяготения,  состоящую в изменении геометрических  свойств, искривлении четырехмерного  пространства-времени вокруг тел,  которые образуют поле (любая  масса влияет на метрику окружающего  пространства). Вывел уравнение,  описывающее поле тяготения - уравнение Эйнштейна (в 1915 году  общековариантные уравнения гравитационного поля получил также Д. Гильберт). Для проверки своей теории предложил три эффекта: искривление светового луча в поле тяготения Солнца, смещение перигелия Меркурия и гравитационное красное смещение. Эти эффекты, как показали последующие эксперименты, действительно действуют и количественно правильно предсказывались общей теорией относительности.

9)В 1916 году постулировал  гравитационные волны и в 1918 году вывел формулу для мощности  гравитационного излучения. Общая  теория относительности обусловила  бурное развитие космологии как  науки. Исходя из этой теории, Эйнштейн в 1917 году предложил  новую модель Вселенной, согласно  которой Вселенная представляет  замкнутое трехмерное пространство (трехмерную сферу) конечного  объема и неизменна во времени.  Однако эта модель не соответствует  действительности, поскольку Вселенная  нестационарна, она расширяется. Впервые это теоретически показал А. А. Фридман, а в 1929 году было подтверждено наблюдениями (явление разбегания галактик). Начиная с 1933 года, работы Эйнштейна были посвящены вопросам космологии и единой теории поля. Однако попытки построить такую теорию окончились неудачей. В работах Эйнштейна поднят ряд гносеологических проблем, но его философские взгляды не всегда последовательны.  

ИНТЕРЕСНЫЕ ВЫСКАЗЫВАНИЯ ЭЙНШТЕЙНА  

Вот некоторые интересные высказывания Эйнштейна:

"С тех пор,  как за теорию относительности  принялись математики, я ее уже  сам больше не понимаю."

Ведомство федерального канцлера в Берлине и расположенное  рядом здание посольства Швейцарии  отныне украшают два высказывания Альберта Эйнштейна, написанные большими красными буквами:

"Государство - для людей, а не люди - для  государства" и 

"Настоящая демократия - все-таки не пустая мечта".

Альберт Эйнштейн был  не только выдающмся ученым, но и религиозным человеком. Он утверждал, что наука не может развиваться в отрыве от религии. Ему принадлежат такие слова:

«Я не могу себе представить  настоящего учёного, который не обладал  бы глубокой верой. Это можно выразить и так: нельзя верить в безбожную  науку».

Эйнштейн заявлял, что 

«в каждом, кто  изучает природу, должно рождаться  некое религиозное благоговение».

Он также говорил:

«Каждый, кто серьёзно занимается наукой, убеждается в том, что в законах природы присутствует некий дух, и этот дух выше человека. По этой причине занятия наукой приводят человека к религии».

Говоря о том, что  люди при определении своих целей  должны исходить из религиозных истин, Эйнштейн заявил:

«Истинную цель для  человека определяет религия. Однако в  вопросе о том, к каким средствам  следует прибегнуть для достижения этой цели, есть что сказать и  науке. Те, кто желает познать истину во всей полноте, придают науке форму, конструируют её, ставя её в определённые рамки. Однако в основе науки, в её началах опять же в значительной мере присутствует религия. Я не могу себе даже представить какого-либо учёного, лишённого глубокой веры»  

Использованная литература.  

1. Лауреаты Нобелевской  премии: Энциклопедия: Пер. с англ.- М.: Прогресс,1992. © The H.W. Wilson Company, 1987. © Перевод на русский язык с дополнениями, издательство «Прогресс», 1992. Дата публикации: 17 марта 1998 года Электронная версия: © НиТ. Нобелевские лауреаты, 1998  

2 . Ю.А. Храмов. "Физики". Биографический справочник., 1983.  

3. Энциклопедия для  детей. Т. 14. Техника. Издательство  “Аванта+”  
 

ПОСЛЕСЛОВИЕ

На примере данного  реферата я хотел показать, как  нужно, по-моему, делать работу, используя  богатые возможности Интернета. Можно просто скачать чей-то чужой  реферат, заменить ФИО, название школы (лицея, колледжа) и, не проверяя на ошибки, сдать. Мой путь - более трудоемкий, я взял материал с четырех сайтов, фото - отдельно, переработал исходный материал, скомпоновал; результат - перед Вами. Но этот путь требует больших материальных затрат (расход времени, проведенного в инете, а, следовательно, и денег). Выбирайте сами, по какому пути пойти. Ниже приведены адреса сайтов, с которых взята информация. По-моему, необходимо делать ссылки на первоисточники.

That's all.

http://dilet.narod.ru/days/bio/000027.html

http://n-t.ru/nl/fz/einstein.htm

http://www.islam.ru/science/einstein

http://www.newsukraina.ru/print_version.html?nws_id=343425