Ο Αϊνστάιν αξιώνει: διδακτικό υλικό και στοιχεία μιας ειδικής θεωρίας

Ο κόσμος μας έχει δει έναν τεράστιο αριθμό ιδιοφυών για την ύπαρξή του! Ο κατάλογος αυτών από όλο τον κόσμο μπορεί να συνεχιστεί επ 'αόριστον. Υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός αξιωμάτων, θεωριών και υποθέσεων στις οποίες βασίζεται η σύγχρονη επιστήμη. Μεγάλα μυαλά όλων των εποχών και οι άνθρωποι έχτισαν ένα θεμέλιο της φυσικής σε ένα τούβλο. Αυτά περιλαμβάνουν τα αξιώματα του Αϊνστάιν, τους μετασχηματισμούς του Lorentz, το αξίωμα του Αρχιμήδη, το Πυθαγόρειο θεώρημα, τον τύπο του Heron και πολλούς άλλους. Κάθε νέα ανακάλυψη προσέλκυσε μια θύελλα ενθουσιασμού και συμβόλιζε μια ανακάλυψη σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Σε αυτό το άρθρο, όλη η προσοχή θα κατευθυνθεί στα αξιώματα του Αϊνστάιν.

Βιογραφία του Αϊνστάιν

Ο Albert Einstein γεννήθηκε στις 14.03.1879 στην πόλη Ulm (Γερμανία), στην οικογένεια των Εβραίων. Ο πατέρας του, μαζί με τον φίλο του, ήταν συνιδιοκτήτες ενός μικρού εργοστασίου για την παραγωγή μαξιλαριού για μαξιλάρια και στρώματα.

Η μητέρα του επιστήμονα ήταν από μια αρκετά δυναμική δυναστεία που διαπραγματεύεται καλαμπόκι. Ήδη ένας οικογενειακός άνθρωπος, ο πατέρας του Albert άνοιξε μια εταιρεία που πωλεί ηλεκτρικές συσκευές.

Το φθινόπωρο του 1896, στο Πολυτεχνείο της Ελβετίας, ο Αϊνστάιν συναντήθηκε με φοιτητή από τη Σερβία Mileva Marich, που αργότερα έγινε σύζυγός του.

Ο μελλοντικός επιστήμονας ήταν τόσο πρόθυμος να πάρει την ελβετική ιθαγένεια που αρνήθηκε τη γερμανική γι 'αυτό. Τελικά, ήταν σε θέση να το επιτύχει αυτό το 1901.

Παρά το ταλέντο του και τις εξαιρετικές ικανότητές του, για δύο χρόνια έσπευσε να ψάξει για δουλειά, ακόμα και για λιποθυμία, αλλά δεν σταματούσε να κάνει φυσικές επιστήμες.

Η στάση των άλλων απέναντι στα έργα του Αϊνστάιν

Πολλοί επιστήμονες της εποχής θεωρούσαν ότι το έργο του Αϊνστάιν είναι υπερβολικά καινοτόμο, δεδομένου ότι αρνήθηκαν κάποιες θεμελιώδεις γνώσεις σε αυτόν τον τομέα. Μερικά μεγάλα μυαλά του ίδιου αιώνα αποφάσισαν ακόμα να τηρήσουν τις κλασσικές θεωρίες, ενώ προσπάθησαν να αντλήσουν εναλλακτικές λύσεις που αντικρούουν τις αξιώσεις του Enshnine, αλλά αντιμετώπισαν το γεγονός ότι δεν εφαρμόζονται στην πράξη.

Τα θεωρήματα της θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν πολλές φορές τον ώθησαν να διοριστεί για το βραβείο Νόμπελ. Αλλά μια τέτοια επαναστατική θεωρία λίγο φοβόταν την Επιτροπή Νόμπελ, γι 'αυτό δεν έδωσαν αυτό το βραβείο για πολύ καιρό. Αλλά το 1922 του απονεμήθηκε ακόμα η εργασία για το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

Προσωπικές ιδιότητες ενός επιστήμονα

Ο Άλμπερτ ήταν ανοιχτός, φιλόξενος, γοητευτικός, αισιόδοξος και συμπαθητικός. Οι φίλοι του τον σημάδεψαν με μεγάλη αίσθηση του χιούμορ.

Αγαπούσε ιδιαίτερα τη μουσική του 18ου αιώνα. Εγώ ήξερα πώς να παίξω το βιολί, το οποίο πάντα κρατούσα μαζί μου.

Ο Αϊνστάιν αντιμετώπισε αυτοκριτικά το έργο του, πάντα αναγνώρισε τα λάθη του, ακόμη και δημοσίως. Δεν ντρεπόταν ποτέ για το γεγονός ότι μπορούσε να κάνει λάθη, να σεβαστεί τα έργα άλλων επιστημόνων, να μην ανέχεται ψέματα και αδικίες.

Ο Albert Einstein απονεμήθηκε τεράστιο αριθμό βραβείων και διακρίσεων, συμπεριλαμβανομένων των μεταθανάμων.

Προς τιμή του, ονομάστηκαν μονάδες μέτρησης φωτονίων, χημικό στοιχείο αριθ. 99, ένας μικρός αστεροειδής που ανακάλυψε το 1973, ένα γυμναστήριο, ένα παρατηρητήριο, ένα ινστιτούτο, ιατρικές οργανώσεις, δρόμοι και, φυσικά, μετάλλια και βραβεία.

Ενδιαφέροντα γεγονότα από τη ζωή

1. Η πιο μεγαλεπήχητη συνεισφορά του Αϊνστάιν θεωρείται η θεωρία της σχετικότητας. Λίγοι γνωρίζουν, αλλά μαζί με αυτόν, ο David Gilbert , επιστήμονας (Γερμανός κατά εθνικότητα), εργάστηκε σε αυτό . Θα μπορούσαμε ακόμη να πούμε ότι δούλεψαν παράλληλα, επειδή διατηρούσαν επαφή και ανταλλάσσουν πληροφορίες κατά τη διάρκεια της έρευνας. Οι τελικές εξισώσεις της θεωρίας της σχετικότητας παρουσίαζαν σχεδόν ταυτόχρονα, αλλά το έκαναν αρκετά διαφορετικά. Αρχικά, πολλοί ήταν σίγουροι ότι ο Gilbert θα μπορούσε να επιτύχει το ίδιο αποτέλεσμα σχεδόν μια εβδομάδα νωρίτερα, αλλά εισήγαγε το κοινό αργότερα στον Albert, ο οποίος έλαβε όλες τις δάφνες και τις τιμές. Παρ 'όλα αυτά, στα τέλη του 20ου αιώνα βρέθηκαν ακατάλληλοι υπολογισμοί και τα αρχεία του D. Gilbert, χάρη στα οποία κατέστη σαφές ότι θα μπορούσε να φέρει τη θεωρία του στο τέλος χωρίς τα ήδη δημοσιευμένα δεδομένα. Αν και οι ίδιοι οι μελετητές δεν νοιάζονται καθόλου για αυτές τις διαμάχες.
2. Ο Αϊνστάιν μπόρεσε να αναπτύξει ένα τέτοιο ψυγείο, το οποίο δεν απαιτεί ηλεκτρική ενέργεια, το οποίο λειτουργεί αποκλειστικά σε θερμαντήρες χαμηλής ισχύος. Το 1930, ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για το προϊόν πωλήθηκε στην εταιρεία "Electrolux", αλλά, δυστυχώς, δεν ξεκίνησε την παραγωγή τέτοιου εξοπλισμού.
3. Το FBI των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής θεώρησε τον Αϊνστάιν ως σοβιετικό κατασκοπεία, οπότε όλα τα σχετικά με αυτόν αντιμετωπίστηκαν με εξαιρετική ανησυχία. Μέχρι το τέλος της ζωής του, ο φάκελος αυτός περιείχε 1.500 φύλλα.
4. Ο Πασπιστής Αϊνστάιν ρώτησε τον Ρούσβελτ να αποσυναρμολογήσει την ατομική βόμβα. Ήταν κατηγορηματικά εναντίον του, θεωρώντας ότι ήταν πολύ επικίνδυνο ένα εγχείρημα.
5. Πριν από το θάνατό του, ο Α. Αϊνστάιν εργάστηκε πολύ σκληρά για την εφαρμογή της θεωρίας του ενιαίου πεδίου. Ποια είναι αυτή με τη βοήθεια μιας κύριας και ενιαίας εξίσωσης για να διατυπώσει και να ενσωματώσει την αλληλεπίδραση των τριών κύριων δυνάμεων: ηλεκτρομαγνητική, βαρυτική και πυρηνική. Ίσως ο Αϊνστάιν ήταν σε θέση να κάνει μια καταπληκτική ανακάλυψη, αλλά, δυστυχώς, έκαψε αυτά τα έργα. Τώρα οι απόγονοι μπορούν μόνο να μαντέψουν, τι θα μπορούσε τότε να έρθει σε.

Η κύρια συμβολή στην ανάπτυξη της φυσικής

Τα αξιώματα του Αϊνστάιν είναι το κύριο κλειδί για την εξήγηση πολλών φυσικών φαινομένων. Τα έργα του επιστήμονα έδωσαν μια κολοσσιαία αρχή στην περαιτέρω ανάπτυξη της επιστήμης και άλλαξαν την προσέγγιση της μελέτης του χώρου και του χρόνου. Διακρίνονται σε δύο τύπους: τα αξιώματα της θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν και η αρχή της σταθερότητας της ταχύτητας του φωτός. Αυτές είναι εντελώς νέες και απαράμιλες έννοιες στη φυσική.

Το πρώτο αξίωμα του Αϊνστάιν

Μιλάει για τη σταθερότητα των φυσικών νόμων και τις εξισώσεις που τις χαρακτηρίζουν όταν ένα συγκεκριμένο αδρανειακό σύστημα της έκθεσης αλλάζει σε διαφορετικό.

Οι νόμοι της παραμόρφωσης της κατάστασης ενός φυσικού συστήματος δεν επιβαρύνονται καθόλου από ένα τέτοιο γεγονός όπως σε ποιο από τα δύο συστήματα συντεταγμένων που κινούνται σε σχέση το ένα με το άλλο, αυτές οι παραμορφώσεις σχετίζονται.

Με απλά λόγια, εξήγησε την κίνηση διαφορετικών αδρανειακών πλαισίων αναφοράς ή την κίνηση φυσικών σωμάτων που κινούνται σε σχέση με την άλλη με μια σταθερή ταχύτητα. Όταν ένα σώμα (σύστημα) αλλάζει την τροχιά ή την ταχύτητα κίνησης, τότε ισχύει GR (γενική σχετικότητα) και ούτε το άλλο σώμα (σύστημα) μπορεί να θεωρηθεί ως σύστημα αναφοράς.

Το δεύτερο αξίωμα

Ακολούθως, ο Αϊνστάιν ισχυρίζεται ότι η ταχύτητα του φωτός με την παρουσία κενού είναι ξεκάθαρη προς όλες τις κατευθύνσεις και δεν θα αλλάξει εάν η ταχύτητα κίνησης της πηγής φωτός αποκλίνει από την αρχική τιμή. Συνεχίζοντας από αυτό, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η ταχύτητα του φωτός είναι περιοριστική και σταθερή, ανεξάρτητα από το αδρανειακό σύστημα της έκθεσης.

Αυτή η εκπληκτική θεωρία ότι η ταχύτητα του φωτός για όλους τους γύρω, ανεξάρτητα από το πώς κινούνται, είναι απολύτως η ίδια (αν πληρούνται ορισμένες βοηθητικές συνθήκες), οδηγεί στη συντεταγμένη Lorentz και μετασχηματισμούς χρόνου που αναπτύχθηκαν νωρίτερα κατά τη στιγμή της μετάβασης από το αρχικό αδρανειακό πλαίσιο αναφοράς στο νέο , Το οποίο είναι μεταβλητό σε σχέση με το πρώτο.

Σε αντίθεση με τον Lorentz, ο οποίος θεωρούσε τους τύπους του ως μη ρεαλιστικούς και πλασματικούς, ο Albert Einstein τους έφερε σε δράση στην πραγματικότητα.

Αυτό χρησίμευσε ως πηγή για την απόκτηση της σημαντικότερης εξίσωσης για την επιστήμη που συνδέει τη μάζα M, την ενέργεια E και την ορμή P: E ² = M ² × c ⁴ + P ² × s ² .

Όπου c = ταχύτητα φωτός. Και η ίδια η εξίσωση μπορεί να ονομαστεί μία από τις πρώτες προϋποθέσεις για τη χρήση της ενδοπυρηνικής ενέργειας.

Τα αξιώματα της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν

Η ειδική θεωρία της σχετικότητας είναι η πιο σημαντική φυσική θεωρία του χώρου και του χρόνου. Τα αξιώματα του SRT του Αϊνστάιν χρησιμεύουν ως κύρια βάση για τους σύγχρονους φυσικούς και τεχνικούς. Βασίζονται σε πολλές μεταγενέστερες ανακαλύψεις επιστημόνων από όλο τον κόσμο. Τα στοιχεία της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας (τα αξιώματα του Αϊνστάιν) συχνά ονομάζονται σχετικιστική θεωρία και τα φαινόμενα που περιγράφει είναι ένα σχετικιστικό αποτέλεσμα. Αυτό φαίνεται καλύτερα όταν μετακινείται σώμα με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός σε κενό c = 3 × 108 m / s. Αυτά τα αξιώματα του Αϊνστάιν δημιουργήθηκαν το 1905.

Η ειδική θεωρία της σχετικότητας εφαρμόζεται μόνο όταν η ταχύτητα των αντικειμένων παραμένει αμετάβλητη και η κίνηση γίνεται ομοιόμορφα. Τη στιγμή της απόκλισης είτε της ταχύτητας είτε της διαδρομής της κίνησης, οι νόμοι του SRT απλώς σταματούν να λειτουργούν. Σε αυτή την περίπτωση, ισχύει η γενική θεωρία της σχετικότητας.

Albert Einstein - ο καταλύτης για την ανάπτυξη της επιστήμης της εποχής του

Στις αρχές του 19ου και του 20ού αιώνα, η φυσική της φυσικής βρισκόταν σε κρίσιμη κατάσταση. Η διέξοδος από αυτή ήταν η άρνηση του Αϊνστάιν από την κλασική άποψη του χώρου και του χρόνου. Αυτό που κάποτε φαινόταν σαφές και προφανές, στην πραγματικότητα - μεταβλητό! Τα αξιώματα του Αϊνστάιν αποδεικνύουν ότι οι ποσότητες και οι έννοιες που λαμβάνονται υπόψη στις σταθερές της μη σχεσιακής φυσικής είναι στη θεωρία που συνοδεύεται από την κατηγορία των σχετικών.

Όλα τα παραπάνω αξιώματα του Αϊνστάιν έδωσαν τεράστια ώθηση στην ανάπτυξη της φυσικής ως επιστήμης. Απέκτησε απολύτως το βραβείο Νόμπελ και την παγκόσμια αναγνώριση!