(Einstein) Альберт (14 марта 1879 - Ульм, Германия - 18 апреля1955, Принстон, США), физик-теоретик, один из основателей современнойфизики, создатель теории относительности, автор основополагающих трудов поквантовой теории и статистической физике.Детство. НачальноеобразованиеАльберт Эйнштейн родился в старинном немецком городе Ульме, ночерез год семья переселилась в Мюнхен, где отец Альберта, Герман Эйнштейн,и дядя Якоб организовали небольшую компанию ""Электротехническая фабрика Я.Эйнштейна и К."". Вначале дела компании, занимавшейся усовершенствованиемприборов дугового освещения, электроизмерительной аппаратурой игенераторами постоянного тока, шли довольно успешно. Но в 90-х гг. 19 в.,в связи с расширением строительства крупных электроцентралей и линийдальних электропередач, возник целый ряд мощных электротехнических фирм.Надеясь спасти компанию, братья Эйнштейны в 1894 перебрались в Милан,однако через два года, не выдержав конкуренции, компания прекратила своесуществование.Дядя Якоб уделял много времени маленькому племяннику. ""Япомню, например, что теорема Пифагора была мне показана моим дядей еще дотого, как в мои руки попала священная книжечка по геометрии"", - такЭйнштейн в воспоминаниях, относящихся к 1945, говорил об учебникеевклидовой геометрии. Часто дядя задавал мальчику математические задачи, итот ""испытывал подлинное счастье, когда справлялся с ними"".Родители отдалиАльберта сначала в католическую начальную школу, а затем в мюнхенскуюклассическую гимназию Луитпольда, известную как прогрессивное и весьмалиберальное учебное заведение, но которую он так и не окончил, переехаввслед за семьей в Милан. И в школе, и в гимназии Альберт приобрел нелучшую репутацию. Чтение научно-популярных книг породило у юногоЭйнштейна, по его собственному выражению, ""прямо-таки фантастическоесвободомыслие"". В своих воспоминаниях М. Борн писал: ""Уже в ранние годыЭйнштейн показал неукротимую волю к независимости. Он ненавидел игру всолдаты, потому что это означало насилие"". Позже Эйнштейн говорил, чтолюдям, которым доставляет удовольствие маршировать под звуки марша,головной мозг достался зря, они вполне могли бы довольствоваться однимспинным.Первый год в ЩвейцарииВ октябре 1895 шестнадцатилетний Эйнштейнпешком отправился из Милана в Цюрих, чтобы поступить в Федеральную высшуютехническую школу - знаменитый Политехникум, для поступления в который нетребовалось свидетельства об окончании средней школы. Блестяще сдаввступительные экзамены по математике, физике и химии, он, однако, стреском провалился по другим предметам. Ректор Политехникума, оценивнезаурядные математические способности Эйнштейна, направил его дляподготовки в кантональную школу в Аарау (в 20 милях к западу от Цюриха),которая в то время считалась одной из лучших в Щвейцарии. Год, проведенныйв этой школе, которой руководил серьезный ученый и прекрасный педагог А.Таухшмид, оказался и очень полезным, и - по контрасту с казарменнойобстановкой в Пруссии - приятным.Учеба в ПолитехникумеВыпускные экзамены вАарау Эйнштейн сдал вполне успешно (кроме экзамена по французскому языку),что дало ему право на зачисление в Политехникум в Цюрихе. Кафедру физикитам возглавлял профессор В. Г. Вебер, прекрасный лектор и талантливыйэкспериментатор, занимавшийся в основном вопросами электротехники.Поначалу он очень хорошо принял Эйнштейна, но в дальнейшем отношения междуними осложнились настолько, что после окончания учебы Эйнштейн некотороевремя не мог устроиться на работу. В какой-то мере это объяснялось чистонаучными причинами. Отличаясь консерватизмом взглядов на электромагнитныеявления, Вебер не принимал теории Максвелла, представлений о поле ипридерживался концепции дальнодействия. Его студенты узнавали прошлоефизики, но не ее настоящее и, тем более, будущее. Эйнштейн же изучал трудыМаксвелла, был убежден в существовании всепроникающего эфира и размышлял отом, как на него действуют различные поля (в частности, магнитное ) и какможно экспериментально обнаружить движение относительно эфира. Он тогда незнал об опытах Майкельсона и независимо от него предложил своюинтерференционную методику.Но опыты, придуманные Эйнштейном, со страстьюработавшим в физическом практикуме, не имели шансов осуществиться.Преподаватели недолюбливали строптивого студента. ""Вы умный малый,Эйнштейн, очень умный малый, но у вас есть большой недостаток - вы нетерпите замечаний"", - сказал ему как-то Вебер, и этим определялось многое.Бюро патентов. Первые шаги к признаниюПосле окончания Политехникума (1900)молодой дипломированный преподаватель физики (Эйнштейну шел тогда двадцатьвторой год) жил в основном у родителей в Милане и два года не мог найтипостоянной работы. Только в 1902 он получил наконец, по рекомендациидрузей, место эксперта в федеральном Бюро патентов в Берне. Незадолго доэтого Эйнштейн сменил гражданство и стал щвейцарским подданным. Черезнесколько месяцев после устройства на работу он женился на своей бывшейцюрихской однокурснице Милеве Марич, родом из Сербии, которая была начетыре года старше его. В Бюро патентов, которое Эйнштейн называл""светским монастырем"", он проработал семь с лишним лет, считая эти годысамыми счастливыми в жизни. Должность ""патентного служки"" постояннозанимала его ум различными научными и техническими вопросами, но оставляладостаточно времени для самостоятельной творческой работы. Ее результаты ксередине ""счастливых бернских лет"" составили содержание научных статей,которые изменили облик современной физики, принесли Эйнштейну мировуюславу.Броуновское движениеПервая из этих статей - ""О движении взвешенных впокоящейся жидкости частиц, вытекающем из молекулярно-кинетическойтеории"", вышедшая в 1905, - была посвящена теории броуновского движения.Это явление непрерывное( беспорядочное зигзагообразное движение частичекцветочной пыльцы в жидкости), открытое в 1827 английским ботаником Р.Броуном, уже получило тогда статистическое объяснение, но теория Эйнштейна(который не знал предшествующих работ по броуновскому движению) имелазаконченную форму и открывала возможности количественных экспериментальныхисследований. В 1908 эксперименты Ж. Б. Перрена полностью подтвердилитеорию Эйнштейна, что сыграло важную роль для окончательного становлениямолекулярно-кинетических представлений.Кванты и фотоэффектВ том же 1905вышла и другая работа Эйнштейна - ""Об одной эвристической точке зрения навозникновение и превращение света"". За пять лет до этого М. Планк показал,что спектральный состав излучения, испускаемого горячими телами, находитобъяснение, если принять, что процесс излучения дискретен, то есть светиспускается не непрерывно, а дискретными порциями определенной энергии.Эйнштейн выдвинул предположение, что и поглощение света происходит теми жепорциями и что вообще ""однородный свет состоит из зерен энергии (световыхквантов),... несущихся в пустом пространстве со скоростью света"". Этареволюционная идея позволила Эйнштейну объяснить законы фотоэффекта, вчастности, факт существования ""красной границы"", то есть той минимальнойчастоты, ниже которой выбивания светом электронов из вещества вообще непроисходит.Идея квантов была применена Эйнштейном и к объяснению другихявлений, например, флуоресценции, фотоионизации, загадочных вариацийудельной теплоемкости твердых тел, которые не могла описать классическаятеория.Работы Эйнштейна, посвященные квантовой теории света, былиудостоены в 1921 Нобелевской премии. Частная специальная( теорияотносительностиНаибольшую известность Эйнштейну все же принесла теорияотносительности, изложенная им впервые в 1905, в статье ""К электродинамикедвижущихся тел"". Уже в юности Эйнштейн пытался понять, что увидел бынаблюдатель, если бы бросился со скоростью света вдогонку за световойволной. Теперь Эйнштейн решительно отверг концепцию эфира, что позволилорассматривать принцип равноправия всех инерциальных систем отсчета какуниверсальный, а не только ограниченный рамками механики.Эйнштейн выдвинулудивительный и на первый взгляд парадоксальный постулат, что скоростьсвета для всех наблюдателей, как бы они ни двигались, одинакова. Этотпостулат (при выполнении некоторых дополнительных условий) приводит кполученным ранее Х. Лоренцем формулам для преобразований координат ивремени при переходе из одной инерциальной системы отсчета в другую,движущуюся относительно первой. Но Лоренц рассматривал эти преобразованиякак вспомогательные, или фиктивные, не имеющие непосредственного отношенияк реальному пространству и времени. Эйнштейн понял реальность этихпреобразований, в частности, реальность относительностиодновременности.Таким образом, принцип относительности, установленный длямеханики еще Галилеем, был распространен на электродинамику и другиеобласти физики. Это привело, в частности, к установлению важногоуниверсального соотношения между массой М, энергией Е и импульсом Р: E2=М2 c4 + P2с2 (где с - скорость света), которое можно назвать одной изтеоретических предпосылок использования внутриядернойэнергии.Профессорская деятельность. Приглашение в Берлин. Общая теорияотносительностиВ 1905 Эйнштейну было 26 лет, но его имя уже приобрелоширокую известность. В 1909 он избран профессором Цюрихского университета,а через два года - Немецкого университета в Праге. В 1912 Эйнштейнвозвратился в Цюрих, где занял кафедру в Политехникуме, но уже в 1914принял приглашение переехать на работу в Берлин в качестве профессораБерлинского университета и одновременно директора Института физики.Германское подданство Эйнштейна было восстановлено. К этому времени ужеполным ходом шла работа над общей теорией относительности. В результатесовместных усилий Эйнштейна и его бывшего студенческого товарища М.Гроссмана в 1912 появилась статья ""Набросок обобщенной теорииотносительности"", а окончательная формулировка теории датируется 1915. Этатеория, по мнению многих ученых, явилась самым значительным и самымкрасивым теоретическим построением за всю историю физики. Опираясь на всемизвестный факт, что ""тяжелая"" и ""инертная"" массы равны, удалось найтипринципиально новый подход к решению проблемы, поставленной еще И.Ньютоном: каков механизм передачи гравитационного взаимодействия междутелами и что является переносчиком этого взаимодействия.Ответ,предложенный Эйнштейном, был ошеломляюще неожиданным: в роли такогопосредника выступала сама ""геометрия"" пространства - времени. Любоемассивное тело, по Эйнштейну, вызывает вокруг себя ""искривление""пространства, то есть делает его геометрические свойства иными, чем вгеометрии Евклида, и любое другое тело, движущееся в таком ""искривленном""пространстве, испытывает воздействие первого тела.Общая теорияотносительности привела к предсказанию эффектов, которые вскоре получилиэкспериментальное подтверждение. Она позволила также сформулироватьпринципиально новые модели, относящиеся ко всей Вселенной, в том числе имодели нестационарной (расширяющейся) Вселенной.ЭмиграцияНе без колебанийпринял Эйнштейн предложение переехать в Берлин. Но возможность общения скрупнейшими немецкими учеными, в числе которых был и Планк, привлекалаего.Политическая и нравственная атмосфера в Германии делалась всетягостнее, антисемитизм поднимал голову, и когда власть захватили фашисты,Эйнштейн в 1933 навсегда покинул Германию. Впоследствии в знак протестапротив фашизма он отказался от германского подданства и вышел из составаПрусской и Баварской Академий наук. В берлинский период, кроме общейтеории относительности, Эйнштейном была разработана статистика частиццелого спина, введено понятие вынужденного излучения, играющего важнуюроль в лазерной физике, предсказано (совместно с де Гаазом) явлениевозникновения вращательного импульса тел при их намагничивании и др.Однако, будучи одним из создателей квантовой теории, Эйнштейн не принялвероятностной интерпретации квантовой механики, полагая, чтофундаментальная физическая теория не может быть статистической по своемухарактеру. Он нередко повторял, что ""Бог не играет в кости"" соВселенной.Переехав в США, Эйнштейн занял должность профессора физики вновом институте фундаментальных исследований в Принстоне (штатНью-Джерси). Он продолжал заниматься вопросами космологии, а такжеусиленно искал пути построения единой теории поля, которая бы объединилагравитацию, электромагнетизм (а возможно, и остальное). И хотя реализоватьэту программу ему не удалось, это не поколебало репутации Эйнштейна какодного из величайших естествоиспытателей всех времен.В Принстоне Эйнштейнстал местной достопримечательностью. Его знали как физика с мировымименем, но для всех он был скромным, приветливым и несколько эксцентричнымчеловеком, с которым можно было столкнуться прямо на улице. В часы досугаон любил музицировать. Начав учиться игре на скрипке в шесть лет, Эйнштейнпродолжал играть всю жизнь, иногда в ансамбле с другими физиками. Емунравился парусный спорт, который, как он полагал, необыкновенноспособствует размышлениям над физическими проблемами. Среди многочисленныхпочестей, оказанных Эйнштейну, было предложение стать президентом Израиля,последовавшее в 1952, которое он не принял.Будучи последовательнымсторонником сионизма, Эйнштейн приложил немало усилий к созданиюЕврейского университета в Иерусалиме в 1925.В умах многих людей имяЭйнштейна связано с атомной проблемой. Действительно, понимая, какойтрагедией для человечества могло бы оказаться создание в фашистскойГермании атомной бомбы, он в 1939 направил президенту США письмо,послужившее толчком для работ в этом направлении в Америке. Но уже в концевойны его отчаянные попытки удержать политиков и генералов от преступных ибезумных действий оказались тщетными. Это было самой большой трагедией егожизни.Эйнштейн скончался в Принстоне от аневризмы аорты.Литература:Кузнецов Б. Г. Эйнштейн: жизнь, смерть, бессмертие. М., 1972.Пайс А.Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. М., 1989.Френкель В. Я.,Явелев Б. Е. Изобретения и эксперименты. М., 1990.В. Н. Григорьев Альфред (1880-1952) - музыковед. Двоюродный брат А. Эйнштейна. В1933 эмигрировал, с 1939 жил в США. Исследователь главным образомитальянской и немецкой музыки 16-18 вв. Редактор 9-11-го изданияМузыкального словаря Х. Римана (1919-29), 3-го издания Указателя сочиненийВ. А. Моцарта (1937).
|
