А. Эйнштейн (1879 – 1955) – физик-теоретик, один из основоположников современной физики.

Исследователи биографии и научного наследия А. Эйнштейна: Б.Г. Кузнецов, В.Я. Френкель, Б.Е. Явелев.

Происхождение и образование А. Эйнштейна.

А. Эйнштейн рождается в городе Ульм. Проходит начальное обучение в католической школе, далее – в классической гимназии (г. Мюнхен).

Высшее образование А. Эйнштейн получает в Федеральной высшей технической школе (г. Цюрих (1895-1900)).

Основные труды: «О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, вытекающем из молекулярно-кинетической теории» (1905), «Об одной эвристической точке зрения на возникновение и превращение света» (1905), «К электродинамике движущихся тел» (1905), «Набросок обобщенной теории относительности» (1912) и другие.

Этапы профессионального роста:

1. сотрудничество с Бюро патентов в качестве эксперта (г. Берн (1902-1909));

2. научно-педагогическая деятельность:

2.1. профессор Цюрихского университета (1909);

2.2. профессор Немецкого университета (г. Прага (1911));

2.3. профессор Берлинского университета (1914);

2.4. Нобелевский лауреат за вклад в квантовую теорию света (1921);

2.5. профессор физики в Институте фундаментальных исследований (г. Принстон, штат Нью-Джерси (1933-1955)),

3. общественно-политическая деятельность:

3.1. инициация разработок атомной бомбы в США (письмо Президенту США (1939));

3.2. взаимодействие с правительством Израиля по вопросам восстановления еврейского государства в Палестине (1940е-50е г.г.).

Основные результаты научных исследований А. Эйнштейна.

Специальная теория относительности (СТО) и её отношение к классическому принципу относительности, введенному Г. Галилеем (никакими механическими опытами нельзя установить, покоится инерциальная система отсчета или движется равномерно и прямолинейно).

Основные положения СТО:

1. постулаты А. Эйнштейна:

1.1. скорость света есть константа в отношении любой системы отсчета (c = 3∙10⁸ м/с);

1.2. никакими физическими (не только механическими) опытами, произведенными в какой-либо инерциальной системе отсчета, невозможно установить, покоится эта система отсчета или движется равномерно и прямолинейно.

2. связь длины тела l, массы m и времени T со скоростью: чем ближе скорость тела к скорости света (3∙10⁸ м / с), тем большим временем, массой и меньшей длиной обладает тело и наоборот.

2.1. l = l ₀ ∙√1 – v ² ∕ c ²;

2.2. T = T₀ ∕ √1 – v ² ∕ c ²;

2.3. m = m ₀ ∕ √1 – v ² ∕ c ².

3. принцип относительности, который справедлив для вычислений, предполагающих как постулаты абсолютности пространства и времени, предложенных И. Ньютоном (время везде течет одинаково, а пространство остается неподвижным безотносительно к чему-либо внешнему), так и прямо противоположные положения.

Основные положения общей теории относительности А. Эйнштейна (ОТО):

1. равенство «тяжелой» и «инертной» массы;

2. ответ на вопрос о механизме передачи гравитационного взаимодействия между телами: в качестве посредника гравитационных взаимодействий выступает сама «геометрия» пространства-времени: всякое массивное тело вызывает «искривление» пространства и любое иное тело, движущееся в таком пространстве, подпадает под действие первого тела.

Следствия, вытекающие из положений СТО и ОТО:

1. формулировка теоремы сложения скоростей движения двух систем, отличающаяся от классической (полная скорость двух тел равна сумме скоростей каждого из тел): при оценке движении точки в системе S со скоростью v в отношении другой системы отсчета, двигающейся со скоростью u’ (пример движения вагона поезда в некотором направлении, а также движения какой-либо точки параллельно относительно него), скорости складываются следующим образом: u = u’ +v / 1 + v∙u / c²;

2. выявление прямо пропорциональной связь энергии и массы тела E = m∙c² (т.е. чем большая энергия имеется у тела, тем большей массой оно обладает и при потере энергии уменьшается масса и наоборот);

3. создание модели нестационарной (расширяющейся) Вселенной;

4. возникновение общетеоретической возможности выдвижения и обоснования тезиса о всеобщей относительности, затрагивающей не только природные, но и любые возможные процессы (например, социокультурные).

Контрольные вопросы

1. Что вы можете рассказать о биографии А. Эйнштейна?

2. Каковы основные результаты научных исследований А. Эйнштейна?

Дополнительная литература

1. Жданов, Л.С., Жданов, Г.Л. Физика для средних специальных учебных заведений [Текст] / Л.С. Жданов, Г.Л. Жданов. – М., 1987. – С. 444-457.

2. Кузнецов, Б.Г. Эйнштейн: жизнь, смерть, бессмертие [Текст] / Б.Г. Кузнецов. – М., 1972.

3. Куликов, С.Б. Вопросы становления предметной и проблемной области философии науки [Текст] / С.Б. Куликов. – Томск, 2005. – С. 26.

4. Френкель, В.Я., Явелев, Б.Е. Изобретения и эксперименты [Текст] / В.Я. Френкель, Б.Е. Явелев. – М., 1990.