Альберт Эйнштейн изменил представление человечества об устройстве мироздания. Его работы лишили ньютоновскую механику статуса единственно верного описания природы, заставили физиков пересмотреть сами понятия пространства и времени, а также подарили миру формулу, ставшую символом науки. За объяснение фотоэффекта он получил Нобелевскую премию, а за теорию относительности — всемирную славу, которая при жизни сделала его имя нарицательным. Рассказываем о жизненном пути великого физика.
Основная информация об Альберте Эйнштейне
Ключевые факты об ученом собрали в таблице.
| Полное имя | Альберт Эйнштейн |
| Годы жизни | 14 марта 1879 — 18 апреля 1955 |
| Национальность | Еврей |
| Гражданство | Германия, Швейцария, США |
| Место рождения | Ульм, королевство Вюртемберг, Германская империя |
| Главные открытия | Специальная и общая теория относительности, квантовая теория фотоэффекта, объяснение броуновского движения |
| Научные степени | Доктор философии по физике (Цюрихский университет, 1905) |
| Нобелевская премия | По физике, 1921 год — за открытие закона фотоэлектрического эффекта |
| Места работы | Патентное бюро в Берне, Цюрихский университет, Немецкий университет в Праге, Берлинский университет, Институт перспективных исследований в Принстоне |
| Сферы деятельности | Теоретическая физика, квантовая механика, космология, философия науки |
Дата и место рождения Альберта Эйнштейна
Альберт Эйнштейн появился на свет 14 марта 1879 года в Ульме, старинном городе на юго-западе Германии. Его отец Герман владел небольшим предприятием, на котором матрасы набивали перьями. Мать звали Паулиной. Через год после рождения сына семья перебралась в Мюнхен, где Герман вместе с братом открыл компанию по производству электрооборудования.
Детство Альберта Эйнштейна
Когда мальчику исполнилось пять лет, отец показал ему обычный карманный компас. Поведение стрелки, упрямо указывающей на север, поразило ребенка. Ему казалось, что за видимыми предметами скрывается нечто незримое и загадочное. Это переживание запомнилось на всю жизнь и, по собственному признанию ученого, определило его ранний интерес к физике.
Паулина обучила сына игре на скрипке. Инструмент стал его постоянным спутником. Спустя десятилетия, уже в Америке, Эйнштейн выступал с благотворительными концертами, исполняя Моцарта.
В 1881 году родилась сестра Майя. Детей связывала тесная дружба. Повзрослев, Майя получила филологическое образование, а в конце 1930-х годов, спасаясь от нацистских законов, перебралась в Соединенные Штаты. Брат заботился о ней до самой ее смерти.
В возрасте двенадцати лет Эйнштейн увлекся научно-популярной литературой, что изменило его мировоззрение. Будущий ученый начал относиться к любым авторитетам с неизменным скептицизмом.
Образование Альберта Эйнштейна
Начальную школу будущий физик посещал в Мюнхене. Затем поступил в местную гимназию, где царила суровая дисциплина. Преподаватели требовали заучивать материал механически — складу ума Эйнштейна такой способ обучения претил. Он легко осваивал математику и латынь, но другие предметы его не занимали. Отношения с учителями складывались напряженно.
В 1894 году отцовская фирма обанкротилась. Родители с сестрой уехали в Италию, в Павию. Альберт остался в Мюнхене заканчивать гимназию, но через несколько месяцев оставил учебу, так и не получив аттестат, и отправился к семье.
Осенью 1895 года он прибыл в Цюрих и попытался стать студентом Политехникума. Экзамены по математическим дисциплинам он сдал безупречно, но потерпел неудачу в проверке знаний по ботанике и французскому языку. Ректор института заметил незаурядные способности юноши и посоветовал ему доучиться в кантональной школе Арау.
В Арау Эйнштейн увлекся трудами Максвелла. Его занимали проблемы электродинамики. В сентябре 1896 года он получил аттестат и вскоре был зачислен в Политехникум на педагогический факультет. Сокурсниками Эйнштейна стали математик Марсель Гроссман, в будущем его ближайший помощник, и сербская студентка Милева Марич.
В 1900 году он получил диплом преподавателя физики и математики. Профессора не жаловали строптивого выпускника, и найти работу не удавалось. Эйнштейн отказался от германского подданства, чтобы избежать призыва, и пять лет оставался лицом без гражданства. Лишь в 1901 году он стал гражданином Швейцарии.
Научная деятельность и открытия Альберта Эйнштейна
Научная деятельность Эйнштейна охватывает сразу несколько областей. Теория относительности и ее физическая концепция, выраженная через формулу E = mc² — самые известные открытия, но далеко не единственные.
Год чудес
1905 год для Эйнштейна называют годом чудес. Двадцатишестилетний эксперт бернского патентного бюро опубликовал в «Анналах физики» три статьи, каждая из которых положила начало новому направлению развития науки.
Первая статья вводила специальную теорию относительности. Вторая объясняла фотоэффект с помощью квантовой гипотезы. Третья описывала броуновское движение и доказывала существование атомов.
В том же году Эйнштейн защитил в Цюрихском университете докторскую диссертацию, посвященную определению размеров молекул, и получил степень доктора философии.
Специальная теория относительности
Физики XIX века полагали, что свет распространяется в гипотетической среде — эфире. Опыты Майкельсона не выявили эфирного ветра, однако убедительного объяснения этому факту классическая механика не давала.
Эйнштейн предложил отказаться от понятия эфира. В статье «К электродинамике движущихся тел» он исходил из двух постулатов. Скорость света в вакууме постоянна и не зависит от движения источника. Законы физики едины для всех инерциальных систем отсчета.
Из этих допущений вытекали необычные следствия. Движущиеся часы идут медленнее тех, что находятся в состоянии покоя. Размеры тела сокращаются вдоль направления движения. Масса возрастает со скоростью. Одновременность событий перестала быть абсолютной величиной.
В конце 1905 года Эйнштейн опубликовал короткую заметку с формулой E = mc², устанавливающей эквивалентность массы и энергии.
Общая теория относительности
Десять лет потребовалось ученому, чтобы распространить релятивистский подход на гравитацию. Ньютоновская теория описывала тяготение как действие, передающееся мгновенно через пустоту. Это противоречило духу физики.
Эйнштейн предположил, что массивные тела искривляют пространство-время. Гравитация есть не сила, а геометрический эффект искривления. В 1915 году он представил окончательные уравнения общей теории относительности. Марсель Гроссман помог овладеть тензорным анализом, а Давид Гильберт независимо вывел аналогичные уравнения.
В 1919 году Артур Эддингтон наблюдал солнечное затмение у побережья Западной Африки. Ему удалось зафиксировать отклонение света звезд в поле тяготения Солнца. Смещение точно совпало с предсказанием Эйнштейна. Газеты назвали событие революцией в науке, а автор теории относительности превратился в мировую знаменитость.
Квантовая теория и фотоэффект
В 1900 году Макс Планк выдвинул гипотезу, что свет испускается порциями — квантами. Эйнштейн пошел дальше. Он утверждал, что свет не только излучается, но и распространяется и поглощается дискретно. Каждый квант, впоследствии названный фотоном, несет энергию, пропорциональную частоте.
Эта гипотеза объяснила природу фотоэффекта. Электроны покидают металл лишь тогда, когда частота света превышает пороговое значение. Энергия выбитых электронов зависит от частоты, а не от интенсивности. Роберт Милликен подтвердил теорию экспериментально.
Нобелевский комитет долго не решался отметить теорию относительности. В 1922 году Эйнштейну присудили премию за 1921 год с формулировкой «за заслуги перед теоретической физикой и особенно за открытие закона фотоэлектрического эффекта».
Броуновское движение
В 1827 году ботаник Роберт Броун описал хаотическое перемещение цветочной пыльцы в воде. Природа явления оставалась неясной.
Эйнштейн создал математическую модель, связывающую движение взвешенных частиц с тепловым движением молекул. Используя его формулы, можно было вычислить размер молекул и их количество в единице объема. В 1908 году Жан Перрен экспериментально подтвердил теорию. Это убедило самых стойких скептиков в реальности атомов.
Семья Альберта Эйнштейна
В 1903 году Эйнштейн обвенчался с Милевой Марич. Вне брака у них родилась дочь Лизерль, дальнейшая судьба которой неизвестна. В браке появились сыновья Ганс Альберт и Эдуард.
Отношения супругов складывались трудно. В 1914 году Милева с детьми осталась в Цюрихе, а Эйнштейн уехал в Берлин. Официальный развод оформили в 1919 году.
В июне того же года физик женился на своей двоюродной сестре Эльзе Левенталь. Она была старше, имела двух дочерей и обладала спокойным нравом. Эльза ухаживала за больной матерью Эйнштейна и оставалась с мужем до своей кончины в 1936 году.
Ганс Альберт стал инженером-гидравликом, переехал в Америку и преподавал в Калифорнийском университете. Эдуард страдал психическим расстройством и большую часть жизни провел в лечебнице.
Смерть Альберта Эйнштейна
К весне 1955 года здоровье ученого резко ухудшилось. Он давно болел печенью и страдал от аневризмы аорты. Эйнштейн понимал, что дни сочтены, и говорил близким, что завершил земные дела.
В ночь на 18 апреля 1955 года в Принстоне аневризма разорвалась. Ученый скончался в 1 час 25 минут. Последние слова, произнесенные по-немецки, никто не смог разобрать.
Исследователь категорически запрещал пышные похороны и был против любого культа личности — в том числе собственного. Тело кремировали в тот же день. Прах развеяли в неизвестном месте. На скромной церемонии присутствовали только двенадцать родственников и друзей.
Патологоанатом Томас Харви извлек мозг без согласия семьи. Он разрезал орган на 240 фрагментов и изучал их десятилетиями. Анатомических особенностей, которые объясняли бы гениальность, обнаружено не было.
Интересные факты об Альберте Эйнштейне
При жизни ученого его коэффициент интеллекта не измеряли. Широко распространенная оценка в 160 баллов появилась посмертно.
В 1952 году Давид Бен-Гурион предложил ученому пост президента Израиля. Эйнштейн ответил отказом, сославшись на отсутствие соответствующих навыков.
Он трижды менял гражданство. Подданный Германской империи, затем гражданин Швейцарии, в 1940 году он принес присягу Соединенным Штатам.
В 1939 году Эйнштейн подписал письмо Франклину Рузвельту, которое инициировало атомные исследования в США и, в конечном итоге, привело к созданию ядерного оружия.
Эйнштейн принципиально не носил носки, считая их ненужным изобретением.
Именем Эйнштейна назван химический элемент эйнштейний (Es), астероид 2001 Эйнштейн, ударный кратер на Луне.
