Альберт Эйнштейн - ученый и бунтарь

Итак, в 15 лет Альберт неожиданно остался один. Занятия в гимназии не спасали от одиночества. Устав от учебной зубрежки и испытывая отвращение к полувоенным методам воспитания,16-летний Эйнштейн весной 1895г. под благовидным предлогом покинул школу в Мюнхене и поехал к своим родителям в Италию. Родители были поражены и мало обрадованы тому, что Альберт прервал свое обучение за год до окончания

гимназии. Однако он заверил их, что сможет, занимаясь самостоятельно, приобрести знания, необходимые для поступления в Высшее техническое училище. Эйнштейн хотел стать инженером. Но получилось все иначе. Он не захотел омрачать свою вновь обретенную свободу ни исполнением обязанностей, ни хлопотами о будущем. Он упивался свободой и занимался только своими любимыми предметами. Со своим другом он совершил сказочное путешествие через Аппенины до Женевы. Музеи, шедевры искусства, архитектура старинных соборов, концерты, книги, друзья, жаркое солнце Италии, свободные, сердечные люди-все это слилось в бурное приключение, несущее спасение и самопознание.

Но эта идиллия не могла длиться вечно. Неблагоприятное материальное положение родителей вынудило молодого Эйнштейна как можно скорее приступить к учебе ради хлеба насущного. Осенью 1895г. он направляется в Швейцарию, чтобы поступить в федеральный «Политехникум», т.е. в Высшее техническое училище в Цюрихе. Но так как он не мог предоставить документа об окончании средней школы, ему пришлось сдавать особые приемные испытания, однако его знания оказались недостаточными, и его постигла неудача. По совету ректора Эйнштейн поступил в Швейцарскую кантональную школу в г. Аарау, чтобы закончить среднее образование и получить зрелости. В зрелости в период пребывания в этой школе Эйнштейн принял решение стать не инженером, а преподавателем физики. Он сдал выпускные экзамены и в 1896г. был принят в Цюрихский политехникум.

4 года учебы в политехникуме были не слишком приятными. Альберт оказался не слишком дисциплинированным студентом. Лекции он посещал нерегулярно, без особого энтузиазма. Большую часть времени он использовал для самостоятельных занятий, с восторгом уходя в удивительный мир науки, ставил эксперименты и изучал первоисточники-труды великих пионеров естествознания и философии. Некоторые из этих трудов он читал вместе со своей однокурсницей сербского происхождения, Милевой Марич, которая была старше его на 4 года и на которой он впоследствии женился. Эйнштейну было трудно и потому, что он не признавал никаких авторитетов, в том числе и преподавателей. Профессор Генрик Вебер как-то раз сказал Эйнштейну с явным раздражением: «Вы умный малый, Эйнштейн, но в вас есть большой недостаток - вы не терпите замечаний».

Тем не менее, Эйнштейн полностью использовал студенческие годы для своего образования - прежде всего путем самостоятельных занятий. Так, он прочел «со священным рвением» основные труды Кирхгофа, Гельмгольца, Герца, Больцмана, Лоренца и Максвелла. Летом 1900г. Эйнштейн получил диплом преподавателя физики. Но найти постоянную работу не удавалось в течение двух лет. Эйнштейн перебивался случайными заработками, пока с большим трудом не получил место технического эксперта-стажера 3 класса в Швейцарском Бюро Патентов. С этого момента Эйнштейн отдается любимой исследовательской работе на протяжении целых 7 лет. В 1905г. появляется его статья «О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, вытекающем из молекулярно-кинетической теории», в которой он с помощью статистических частиц, их размерами и коэффициентом вязкости, используемой жидкости существует количественная взаимосвязь, которая может быть экспериментально проверена. Речь идет о «Броуновском движении». Английский ботаник Роберт Броун наблюдал под микроскопом хаотическое перемещение цветочной пыльцы помещенной в жидкость, и чем теплее жидкость, тем интенсивнее пылинки движутся. Работы Эйнштейна по молекулярной физике доказали правильность представления о том, что теплота - есть форма энергии неупорядоченного движения молекул. Одновременно они подтвердили атомистическую гипотезу, согласно которой материя - в физическом понимании - состоит из молекул и атомов. Предложенный Эйнштейном метод определения размеров молекул позволяет определить число молекул. Оказалось, что размер молекул сахара был приблизительно 6,2*10-8 см.

Работая в Бюро патентов, Эйнштейн применил революционную идею Макса Планка о квантах в теории света и к теории теплового движения молекул в твердых телах. Идея квантов явно противоречила и теории Ньютона, и теории Максвелла. Столкнулись в противоречии волновая и квантовая теории света. Эйнштейн применил свою идею.

Хотя свет и представляет собой волновой процесс, непрерывно распространяющийся в пространстве, однако на отдельных участках световая энергия способна оказывать физическое воздействие. Таким образом, появилась частица света - световой квант. Ее назвали фотоном. Учение Эйнштейна о световых квантах четко объясняло фотоэлектрический эффект: максимальная энергия фотоэлектронов линейно зависит от частоты падающего света и не зависит от его интенсивности (закон Эйнштейна). За это исследование ученому была присуждена Нобелевская пре6мия в 1921г.

В 1905г. Эйнштейн не без трудностей защитил в Цюрихском университете диссертацию на соискание доктора философии, а весной 1909г. стал профессором в этом университете. Затем переезд в Прагу и снова Цюрих. В начале апреля 1914г. Альберт Эйнштейн прибыл в Берлин. Теперь он стал полноправным членом академии наук и преподавателем в Гумбольдтском университете. С этого времени у Эйнштейна вплоть до прихода новой власти Адольфа Гитлера начались самые плодотворные годы в его научной, творческой и исследовательской деятельности. Чего стоит только знаменитое уравнение

Е=mc2,

согласно которому каждый клочок земли, каждое перышко, каждая пылинка становятся громадным резервуаром заключенной в них энергии (уравнение открыто в 1907г.).

Главная научная работа Эйнштейна - это теория относительности, которая по существу является общей теорией пространства, времени и тяготения. Из постоянства скорости света вытекают два «знаменитых» парадокса теории относительности:

1)размеры быстро движущихся тел (при скоростях, близких к скорости света) сокращаются в направлении их движения.

2)Замедление хода часов быстродвижущейся системе (парадокс близнецов).

Это когда космонавт летает во Вселенной достаточно долго, а по возвращении на Землю оказывается, что его брат-близнец гораздо старше его.

Эти научные выводы до сих пор вызывают споры. Специальная теория относительности стала необходимым орудием физических исследований (напр., в ядерной физике и физике элементарных частиц), ее выводы получили полное экспериментальное подтверждение.

В 1915г. Энштейн вывел уравнение гравитационного поля. Эта работа заложила основы общей теории относительности.

Научные труды Эйнштейна сыграли выдающуюся роль в развитии современной физики. Специальная теория относительности и квантовая теория излучения явились основой квантовой электродинамики, квантовой теории поля, атомной и ядерной физики, физики элементарных частиц, квантовой электроники.

 Скачать реферат